KR101783368B1 - 원예용 ｌｅｄ 조명 어셈블리 - Google Patents

원예용 ｌｅｄ 조명 어셈블리 Download PDF

Info

Publication number
KR101783368B1
KR101783368B1 KR1020127005981A KR20127005981A KR101783368B1 KR 101783368 B1 KR101783368 B1 KR 101783368B1 KR 1020127005981 A KR1020127005981 A KR 1020127005981A KR 20127005981 A KR20127005981 A KR 20127005981A KR 101783368 B1 KR101783368 B1 KR 101783368B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wavelength
emission
led
peak
registration fee
Prior art date
Application number
KR1020127005981A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120088662A (ko
Inventor
라스 아이카라
Original Assignee
발로야 오와이
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=41136428&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR101783368(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 발로야 오와이 filed Critical 발로야 오와이
Publication of KR20120088662A publication Critical patent/KR20120088662A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101783368B1 publication Critical patent/KR101783368B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/20—Forcing-frames; Lights, i.e. glass panels covering the forcing-frames
    • 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
    • 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
    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
    • F21K9/23—Retrofit light sources for lighting devices with a single fitting for each light source, e.g. for substitution of incandescent lamps with bayonet or threaded fittings
    • F21K9/238—Arrangement or mounting of circuit elements integrated in the light source
    • 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
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • 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
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/08—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a plurality of light emitting regions, e.g. laterally discontinuous light emitting layer or photoluminescent region integrated within the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • 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
    • F21Y2101/00—Point-like light sources
    • 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]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30—Driver circuits
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S47/00—Plant husbandry
    • Y10S47/06—Plant growth regulation by control of light thereon

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

식물 성장을 촉진하는 조명 기구. 이 기구는 300-800 nm 파장 범위에서 적어도 2개의 방출 피크를 제공하는 단일 발광원 LED 소자를 포함하고, 상기 방출 피크 중 적어도 하나는 적어도 50 nm 이상에서 반치폭 (FWHM)을 갖는다. LED의 방출 피크는 식물 광합성 반응 스펙트럼과 잘 일치되고, 따라서 고효율 인공 조명에 특히 적합하다.

Description

원예용 ＬＥＤ 조명 어셈블리 {HORTICULTURAL LED LIGHTING ASSEMBLY}
본 발명은 원예용 조명 애플리케이션에서의 LED의 용도에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 600 내지 700 nm 파장 범위에서 피크를 포함하는 스펙트럼 특징을 갖는 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED)를 포함하는 식물 성장 촉진용 조명 기구와 관계가 있다. 본 발명은 식물 성장 촉진용으로 특히 적합하고 발광 화합물 반도체 칩을 포함하는 신규한 발광 성분과도 관계가 있다.
지구에서는 태양이 보이는 (즉, 빛) 및 보이지 않는 전자기 복사의 주요 원천이고 생명의 존속에 책임이 있는 주요 요소이다. 매일 지구에 도착하는 순 (net) 평균 태양 에너지는 대략 28×1023 J (즉, 265 EBtu)이다. 이 값은 2007년에 479 PBtu까지 추정된 세계 연간 1차 에너지 소비보다 5500배 높다. 지구 표면에서 측정될 수 있을 경우 태양 복사열의 스펙트럼 분포는 약 300 nm 내지 1000 nm 사이에서 넓은 파장 대역 (band)을 갖는다.
그러나 표면에 도착하는 복사열의 50%만이 광합성 유효 복사 (PAR: photosynthetically active radiation)이다. CIE (Commission Internationale de L'Eclairage) 추천에 따르면 PAR은 전자기 스펙트럼의 400 nm 내지 700 nm 사이의 파장 영역을 포함한다. 광화학 법칙은 일반적으로 식물 수확 복사하는 방식을 나타낸다. 복사열의 이중 특징은 복사열이 공간에 전파될 때는 전자기파로 거동하고 물질과 상호작용할 때는 입자 (즉, 광자 또는 양자)로 거동하게 한다. 광수용체는 광자를 포획하고 그 에너지를 화학 에너지로 전환하는 책임이 있는 식물의 잎에 주로 존재하는 활성 성분이다.
광합성의 광화학적 성질로 인해, 단위 시간당 O2 발생량 또는 CO2 고정량으로 나타내는 광합성 속도는 잎 표면에서 초당 단위 영역당 떨어지는 광자의 수와 서로 관계가 많다. 그러므로 PAR로 추천되는 양은 양자계 (quantum system)에 기초하며 광자의 몰수 (mol) 또는 마이크로몰수 (μmol)를 이용하여 표현된다. PAR의 순간 측정을 보고하고 정량화하는데 추천되는 용어는 광합성 광자 유속 밀도 (PPFD: photosynthetic photon flux density)이며, 이는 일반적으로 μmoles/㎡/s로 나타낸다. 이는 단위 시간당 단위 영역당 표면에 떨어지는 광자의 몰수를 의미한다. 광합성 광자 유속 (PPF: photosynthetic photon flux)도 동일한 양을 의미하는데 자주 사용된다.
식물과 같은 살아있는 유기체에 존재하는 광수용체는 중요한 생물학적 공정을 매개하기 위해 포획되는 복사 에너지를 이용한다. 이러한 매개 또는 상호작용은 다양한 방식으로 일어날 수 있다. 광합성은 광주성 (photoperiodism), 굴광성 (phototropism) 및 광형태형성 (photomorphogenesis)과 함께 복사와 식물 사이의 상호작용과 관련된 4개의 대표적인 공정이다. 하기 식은 광합성의 간략화된 화학 방정식을 보여준다:
6H20 + 6C02 (+ 광자 에너지) → C6H1206 + 602
상기 방정식에 나타낸 바와 같이, 포도당 (sugar glucose, C6H1206)과 같은 탄수화물 및 산소 (02)가 광합성 공정의 주요 산물이다. 이들은 엽록소와 같은 특수화된 광수용체를 이용함으로써 동력화되어 화학 에너지로 전환되는 광자의 에너지를 이용하여 이산화탄소 (C02) 및 물 (H20)로부터 합성된다.
광합성을 통해, 복사에너지는 화학 에너지의 주요 원천으로 이용되기도 하는데, 이는 식물의 성장 및 발달에 중요하다. 물론, 상기 방정식의 입력-출력 반응물 균형은 복사 에너지의, 그리고 또한 결과적으로 식물의 생성된 바이오매스의 양 (즉, 광자의 수) 및 질 (즉, 광자의 에너지)에도 의존한다. "광주성"은 식물이 복사의 주기성 (periodicity of radiation)을 감지하고 측정해야 하는 능력을 의미하고, 굴광성은 복사의 방향으로 및 복사로부터 멀리 식물이 성장 및 이동하는 것을 의미하며, 광형태형성이란 복사의 양 및 질에 응답하여 형태를 변화시키는 것을 의미한다.
엽록소 a, 엽록소 b 및 베타카로틴, 그리고 2개의 상호전환가능한 형태인 피토크롬 (Pfr 및 Pr)과 같은 가장 일반적인 광합성 및 광형태형성 광수용체의 일반적인 흡수 스펙트럼을 도 1에 나타낸다.
광합성과는 반대로 광형태형성 반응은 극히 낮은 빛의 양으로도 달성될 수 있다. 상이한 유형의 광합성 및 광형태형성 광수용체는 다음과 같은 적어도 3가지의 알려진 광화학계로 나눌 수 있다: 광합성, 피토크롬 및 크립토크롬 또는 청색/UV-A (자외선-A).
광합성 광화학계에서, 존재하는 안료는 엽록소 및 카로티노이드이다. 엽록소는 식물의 엽육 세포 내에 위치하는 엽록체의 틸라코이드 내에 위치한다. 이들 안료의 활성은 광수집 (light harvest)과 밀접한 관련이 있기 때문에 복사의 양 또는 에너지가 가장 중요한 면이다. 엽록소의 가장 중요한 2개의 흡수 피크는 각각 625 내지 675 nm의 적색 영역 및 425 내지 475 nm의 청색 영역에 위치한다. 또한, 근자외선 (near-UV) 영역 (300 - 400 nm) 및 원적색 (far-red) 영역 (700 - 800 nm)에 다른 국지적인 피크도 존재한다. 크산토필 및 카로틴과 같은 카로티노이드는 식물 세포의 유색체 색소체 세포기관 (chromoplast plastid organelle) 내에 위치하며 주로 청색 영역에서 흡수한다.
피토크롬 광화학계는 2개의 상호전환가능한 형태의 피토크롬, 즉 Pr 및 Pfr을 포함하며, 이들은 각각 660 nm 적색에서 및 730 nm 원적색에서 감도 피크를 갖는다. 피토크롬에 의해 매개되는 광형태형성 반응은 보통 적색 (R) 대 원적색 (FR) 비 (R/FR)를 통한 광질 (light quality)의 감지와 관련된다. 잎의 전개 (leaf expansion), 이웃 인식 (neighbour perception), 음지 회피 (shade avoidance), 줄기 신장, 종자 발아 및 개화 유도와 같이 피토크롬이 연관된 상이한 생리적 반응에 의해 피토크롬의 중요성이 평가될 수 있다. 음지 회피 반응은 보통 R/FR 비의 감지를 통한 피토크롬에 의해 조절되지만, 청색광 및 PAR 수준도 관련된 적응 형태학적 반응 (adaptive morphological response)과 연관이 있다.
청색- 및 UV-A (자외선 A)-민감성 광수용체는 크립토크롬 광화학계에서 발견된다. 청색광 흡수 안료는 크립토크롬 및 포토트로핀을 모두 포함한다. 이들은 빛의 질, 양, 방향 및 주기성을 모니터하는 것과 같은 수 개의 상이한 작업에 연관되어 있다. 상이한 군의 청색- 및 UV-A-민감성 광수용체는 내생 리듬 (endogenous rhythm), 조직 배향 (organ orientation), 줄기 신장 및 기공 열림 (stomal opening), 발아, 잎의 전개, 뿌리 성장 및 굴광성과 같은 중요한 형태학적 반응을 매개한다. 포토트로핀은 광수집 및 광억제 (photoinhibition)를 최적화하기 위하여 광합성 조직 및 세포기관의 위치 및 안료 함량을 조절한다. 연속적인 원적색 복사에 대한 노출과 같이, 척생광도 크립토크롬 광수용체의 매개를 통해 개화를 촉진한다. 더욱이, 청색광-민감성 광수용체 (예: 플라빈 및 카로티노이드)도 근자외선 복사에 반응하며, 370 nm 주변에서 국지적인 민감성 피크가 발견될 수 있다. 크립토크롬은 모든 식물종에서 일반적인 것만은 아니다. 크립토크롬은 아라비돕시스 (Arabidopsis)와 같은 개화 식물에서 24시간 주기 리듬의 편승 (entrainment of circadian rhythm)을 포함하여 다양한 광반응을 매개한다. 300 nm 이하 파장의 복사가 분자의 화학 결합 및 DNA 구조에 매우 해로울 수 있지만, 식물은 이 영역에서도 복사를 흡수한다. PAR 영역 내의 복사의 질은 UV 복사의 파괴적인 효과를 감소하는데 중요할 수 있다. 이들 광수용체는 가장 많이 조사되었고 따라서 광합성 및 성장의 제어에서의 그들의 역할은 적당히 잘 알려져 있다. 그러나 다른 광수용체의 존재에 대한 증거가 있으며, 이들의 활성은 식물 내의 중요한 생리학적 반응을 매개하는데 중요한 역할을 할 수 있다. 또한, 특정 군의 수용체들 사이의 상호의존의 성질 및 상호작용은 잘 이해되지 않는다.
광합성은 세계에서 가장 오래되고, 가장 일반적이며, 가장 중요한 생화학 공정 중 하나이다. 야채 및 관상용 농작물을 생산하기 위하여 이용가능성이 낮은 일광 (daylight)을 대체하거나 보충하기 위하여 인공 조명을 사용하는 것은 특히 겨울철 동안 북쪽 국가에서는 일반적인 것이다.
인공 전기 조명의 시대는 1879년 토마스 에디슨이 오늘날 일반적으로 백열전구로 알려진 에디슨 전구를 개발함으로써 시작되었다. 열적인 특징으로 인하여, 백열광은 다량의 원적색 발광을 특징으로 하는데, 이는 총 PAR의 대략 60%에 도달할 수 있다. 1세기 이상에 걸쳐서 일어난 발전에도 불구하고, 소비된 전기 에너지 (입력)와 방출된 광학 에너지 (출력) 사이의 전환 효율로 주어지는 백열등의 전기 효율은 여전히 매우 좋지 않다. 일반적으로 백열등의 전기 효율은 약 10%이다. 백열 광원은 또한 낮은 수명 성능 때문에도 문제가 되는데, 일반적으로 수명이 1000시간보다 길지 않다. 식물-성장 애플리케이션에서 백열등의 이용은 제한된다.
관상용 식물의 성장은 백열등이 여전히 사용될 수 있는 애플리케이션 중 하나이다. 분화 (floral initiation)는 백열등을 이용하여 낮은 광자 플루언스율 (photon fluence rate)에 밤새 노출시키는 것을 이용한 롱데이 반응성 종 (long day responsive species)으로 달성될 수 있다. 방출된 원적색 복사는 피토크롬의 매개를 통해 광형태형성 반응을 제어하는데 이용된다.
형광등은 식물-성장 애플리케이션에 백열등보다 더 일반적으로 이용된다. 전기-광학 에너지 전환이 백열등과 비교하여 더욱 효율적이다. 튜브형 형광등은 일반적으로 약 20% 내지 30%의 전기 효율 값을 달성할 수 있는데, 이때 방출된 광자의 90% 이상이 PAR 영역 내에 있으며 약 10000시간의 일반적인 수명을 갖는다. 그러나 특별히 고안된 긴 수명 형광등은 30000시간 사이의 수명에 도달할 수 있다. 적당한 에너지 효율 및 수명 외에, 식물 성장에서 형광등의 이점은 방출된 청색 복사의 양이다. 이는 PAR 내에서 광자 방출의 10% 이상에 도달할 수 있으며, 이는 등의 상관색 온도 (CCT: correlated color temperature)에 의존하다. 이러한 이유 때문에 형광등은 밀폐 생육실 (close growth room) 및 생육 챔버에서 천연 일광 복사를 모두 대체하는데 빈번하게 사용된다. 방출되는 청색 복사는 광수용체 중 크립토크롬 패밀리의 매개를 통해 대부분의 작물 (crop plant)의 균형잡힌 형태를 달성하기 위하여 필요불가결하다.
금속 할라이드 램프는 고강도 방전 램프에 속한다. 가시 복사의 방출은 형광 효과에 기초한다. 제조하는 동안 금속 할라이드를 함유시키는 것은 방출된 복사의 스펙트럼 질을 특정 정도로 최적화하도록 한다. 금속 할라이드 램프는 식물 성장에 사용되어 일광을 전적으로 교체하거나 일광의 이용률이 낮은 기간 동안 일광을 부분적으로 보충할 수 있다. 램프당 높은 PAR 출력 (즉 약 20%인 비교적 높은 백분율의 청색 복사 및 대략 25%의 전기 효율)은 금속 할라이드 램프를 연중 작물 (year-round crop) 재배를 위해 선택할 수 있게 한다. 금속 할라이드 램프의 작동 시간은 일반적으로 5,000 내지 6,000시간이다. 고압 나트륨 (HPS) 램프는 온실에서 연중 작물을 생산하기 위해 바람직한 광원이 되어 왔다. 주요 이유는 높은 복사 방출, 낮은 가격, 긴 수명, 높은 PAR 방출 및 높은 전기 효율이다. 이들 인자는 고압 나트륨 램프가 북쪽 위도 지역에서 겨울철 동안 비용-효율적인 방식으로 식물 성장 (vegetative growth)을 지지하는 보조 광원이 되도록 한다.
그러나 HPS 램프에서 스펙트럼 질은 광합성 및 광형태형성에 최적은 아니어서, 결과적으로 잎 및 줄기 신장이 과도하게 된다. 이는 엽록소 a, 엽록소 b 및 베타카로틴과 같은 중요한 광합성 안료의 흡수 피크에 대한 불균형한 스펙트럼 방출로 인한 것이다. 다른 광원과 비교하여 낮은 R/FR 비 및 낮은 청색 발광이 HPS 조명 하에서 자라는 대부분의 농작물에 과도한 줄기 신장을 유도한다. 고압 나트륨 램프의 전기 효율은 일반적으로 30% 및 40% 이내이고, 이는 고압 나트륨 램프를 요즘 식물 성장에 사용되는 가장 에너지-효율적인 광원이 되게 한다. 입력 에너지의 약 40%가 PAR 영역 내에서 광자로 전환하고 거의 25% 내지 30%가 원적색 및 적외광으로 전환한다. 고압 나트륨 램프의 작동 시간은 약 10,000 내지 24,000시간 범위 내이다.
북쪽 위도 지역에서 일광의 이용 가능성이 낮은 점 및 연중 알맞은 가격으로 질 좋은 원예 산물을 소비하고자 하는 점이 새로운 조명 및 생물학적 기술에 대한 수요를 낳는다. 하루에 일광이 20 내지 24시간까지 이용가능하다면 세계적으로 생산수율이 현저하게 증가될 수 있다. 그러므로 작물의 생산 비용을 줄이고 수율 및 질은 증가시키는 접근이 필요하다. 조명은 최적화될 수 있는 하나의 양태일 뿐이다. 그러나 그 중요성은 과소평가될 수 없다. 전기 가격의 상승 및 CO2 방출 감소에 대한 요구가 에너지를 효율적으로 사용하게 하는 추가 이유이다. 온실에서의 연중 작물 생산에 있어서, 간접비 (overhead cost)에 대한 전기 비용의 기여도가 어떤 작물의 경우 약 30% 도달할 수 있다.
식물 성장에 보통 이용되는 존재하는 광원은 40%에 가까운 전기 효율을 가질 수 있지만, 전체 시스템 효율 [동력전달부 (driver), 반사판 (reflector) 및 광학 렌즈 (optic)에서의 손실 포함]은 현저하게 낮을 수 있다. 복사의 스펙트럼 질은 작물의 건강한 성장에 중요한 역할을 한다. 종래의 광원은 추가 필터를 비효율적이고 한정되게 이용하지 않고는 이용하는 동안 스펙트럼으로 (spectrally) 제어될 수 없다. 더욱이, 복사량의 제어도 한정적이어서, 펄스 작동 (pulsed operation)과 같은 다목적 조명 방식 (lighting regimen)의 가능성을 감소시킨다.
따라서, 전술한 양상과 관련된 이유 때문에 발광 다이오드 및 관련 고체 조명 (SSL: solid-state lighting)이 잠재적으로 이용 가능하고 원예 조명에 이용될 전도유망한 도구로 출현했다. LED의 내부 양자 효율은 활성 영역에 주입된 각 전자에 의해 발생되는 광자의 백분율에 대한 측정이다. 사실, 가장 우수한 AlInGaP 적색 및 AlInGaN 녹색 및 청색 HB-LED는 50%보다 우수한 내부 양자 효율을 가지며; 반도체 소자 및 조명 기구로부터 발생된 모든 빛을 추출해 내는 것은 여전히 도전해야 할 과제이다.
원예용 조명에서 종래 광원과 관련된 LED계 광원의 주요 실질적인 이점은 방출된 복사의 방향성 (directionality) 및 완전한 제어가능성 (controllability)이다. LED는 본래 반등방성 이미터 (halfisotropic emitter)이기 때문에 LED가 반드시 반사판을 요구하는 것은 아니다. 방향성 이미터 (directional emitter)로서 LED는 광학렌즈와 관련된 대부분의 손실을 예방한다. 또한, 유색 LED의 좁은 스펙트럼 대역폭 특징은 종래 넓은 주파대 (waveband) 광원에 대한 또 다른 중요한 이점이다. 광합성 복사원으로서 LED를 사용하는 주요 이점은 선택된 광수용체의 흡수 피크와 가장 가깝게 일치하는 피크 파장 방출을 선택 가능하다는 점의 결과이다. 사실, 이러한 가능성은 또 다른 이점을 초래한다. 식물의 생리 반응을 매개로 광수용체에 의해 복사 에너지를 효율적으로 이용할 수 있다는 것은 이점 중 하나이다. 또 다른 이점은 복사 강도를 완전히 제어하는 것에 의한 반응의 제어가능성이다.
전술한 이점은 루미네어 (luminaire) 수준으로 추가로 확장될 수 있다. 본 발명자는 청색 LED와 적색 LED로 루미네어를 인식하고 있다. 일반적으로 유색 AlInGaN LED의 스펙트럼 방출은 UV를 가시 스펙트럼의 녹색 영역으로 하는데 이용 가능하다. 이들 소자는 크립토크롬 및 카로티노이드의 흡수 피크가 위치하는 청색 및 UV-A 영역에서 방출할 수 있다.
엽록소 a 및 피토크롬 (Pr)의 적색 이성체 형태는 660 nm 부근에 위치된 강한 흡수 피크를 갖는다. AlGaAs LED는 동일 영역에서 방출하지만 부분적으로 낮은 시장 수요 및 구식 생산 기술로 인해 포스파이드 또는 심지어 나이트라이드계 LED와 비교하면 값비싼 소자이다. AlGaAs LED는 피토크롬 (Pfr)의 원적색 형태를 제어하는데 사용될 수도 있는데, 이는 730 nm에서 중요한 흡수 피크를 갖는다.
AlInGaP LED는 비교적 높은 광학 및 전기적 성능을 갖는 탄탄한 소재 기술에 기초한다. 일반적으로, AlInGaP 적색 LED의 특징적인 스펙트럼 방출 영역은 640 nm 근처의 엽록소 b가 흡수 피크를 갖는 영역을 커버한다. 그러므로 AlInGaP LED는 광합성을 촉진하는데도 유용하다.
새로운 시판되는 고휘도 LED는 주요 방출 피크가 500 nm부터 600 nm까지 확장되고 따라서 광합성 공정에 반응하지 않는 녹색 파장 범위 내에 있기 때문에 온실 재배에는 적합하지 않다. 그러나 원칙적으로 종래 기술에 따르면 광합성이 반응하는 LED 조명은 적색 및 청색으로, AlInGaP 및 AlInGaN과 같은 다양한 유형의 반도체 LED와 조합되어 조립될 수 있다.
개개의 유색 LED를 조합하는 것과 관련된 문제가 다수 있다. 따라서, 상이한 유형의 반도체 소자는 상이한 속도로 노화될 것이고, 이런 이유로 적색 대 청색의 비가 시간 경과에 따라 달라져서 식물 성장 과정에 이상을 초래한다. 두 번째 주요 문제는 개개의 단색 LED는 일반적으로 25 nm 미만의 비교적 좁은 스펙트럼 적용범위 (spectral coverage)를 가지는데, 이는 아주 많은 상이한 색의 개개의 LED를 이용하지 않으면 우수한 광합성 효율을 제공하는데 충분하지 않고 실행시 높은 비용이 든다.
인광체와 같은 파장 변환 물질을 이용하여 LED로부터 향상된 수의 색이 생성되어 상이한 색의 빛이 재방출 (re-emit)된다는 것이 EP 2056364 A1 및 US 2009/0231832로부터 알려져 있다. US 2009/0231832에 따르면 태양광을 복제한 상이한 색이 우울증 또는 계절병을 치료하는데 이용될 수 있다. 이들 문헌은 참조로서 본 명세서에 인용된다.
이들 조명은 원예용 조명으로 사용된다고 해도 많은 단점을 갖는데, 이는 예컨대 식물 성장에는 태양광의 스펙트럼이 차선 (suboptimal)이라는 단순한 이유 때문이다. 태양광을 복제하는 것을 목적으로 하는 US 2009/0231832의 조명은 식물에 의해 성장에 효율적으로 사용되지 않는 불필요한 (superfluous) 파장을 많이 함유하고 있다. 예를 들어 500-600 nm의 대역은, 녹색 식물이 이 파장을 반사하기 때문에 식물에 의해 불충분하게 이용된다. 이는 원예용 애플리케이션에서 에너지 낭비를 초래한다.
또한, 종래 기술의 조명은 식물 성장에 매우 유용한 필수적인 파장을 누락하기도 한다. 예를 들어 이들 조명은 식물 재배에 중요한 700 nm-800 nm 사이의 원적색에 도달하지 않는다.
본 발명의 목적은 종래기술과 관련된 적어도 일부 문제를 없애고 LED를 이용하여 식물 성장을 촉진하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 목표는 광합성 공정에 잘 반응하는 LED 소자에 기초한 단일 발광원을 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목표는 LED 소자에 최적화된 광합성 광자 유속 (PPF)에 기초한 온실 재배용 조명 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 목표는 300 내지 800 nm 파장 범위 내에서 적어도 2개의 방출 피크를 제공하며 적어도 하나의 방출 피크가 적어도 50 nm 이상의 반치폭 (FWHM: Full Width of Half Maximum)을 갖는 LED 소자를 얻는 것이다.
본 발명의 제4 목표는 2개의 방출 주파수 (300-500 nm 및 600-800 nm)의 방출 강도비가 10,000시간 작동되는 동안 20% 미만으로 감소되는 LED 기초 온실 재배 조명 기구를 제공하는 것이다.
본 발명의 제5 목표는 온실 재배에 보통 사용되는 종래의 고압 나트륨 램프에 의해 얻어지는 것보다 와트당 PPF 값 (즉, 사용된 전력 와트에 대한 PPF)이 더 우수하고, 이에 따라 온실 재배 과정에 에너지 효율적인 광원 및 그 내부에 사용되는 인공 조명을 제공하는 기술적 해결책을 제공하는 것이다.
본 발명의 제6 목표는 300-500 nm 주파수에서의 방출이 반도체 LED 칩에 의해 발생하고 600-800 nm 주파수에서의 방출이 LED 칩 복사 전력의 부분적인 파장 상향변환 (up-conversion)을 이용하여 발생되는 단일 발광원을 제공하는 것이다. 본 발명자는 원적색광 (700-800 nm)을 포함하는 본 발명의 원예용 조명에 노출되었을 때 오이와 상추 식물은 더욱 큰 길이 및/또는 질량에 도달한다는 것을 발견하였다.
본 발명의 제7 목표는 300-500 nm 주파수에서의 방출이 반도체 LED 칩에 의해 발생하고 600-800 nm 주파수에서의 방출이 LED 칩 복사 전력의 부분적인 파장 상향변환을 이용하여 발생되는 단일 발광원을 제공하는 것이다. 600-800 nm 복사를 생성하는 파장 상향변환은 LED 발광원과 인접한 하나 이상의 파장 상향변환 물질에 의해 달성된다.
이 출원에서 "상향변환"은 들어오는 흡수된 빛의 파장이 보다 긴 파장의 방출된 빛으로 바뀌는 것으로 해석된다.
본 발명의 제8 목표는 400-500 nm, 600-800 nm 또는 이들 모두의 주파수 범위의 부분 또는 전체 파장 상향변환의 반도체 LED 칩 복사를 제공하는 것이며, 이 칩은 300-500 nm 범위의 방출 범위를 갖는다. 파장 상향변환은 유기, 무기 또는 이들 양쪽 유형의 물질을 모두 이용함으로써 실현된다.
본 발명의 제9 목표는 상향변환을 위해 나노-크기 입자 물질을 이용한 파장 상향변환을 제공하는 것이다.
본 발명의 제10 목표는 상향변환을 위해 분자 유사 물질 (molecular like material)을 제공하는 것이다.
본 발명의 제11 목표는 폴리머 물질을 이용하여 파장 상향변환을 제공하는 것이며, 이때 상향변환 물질은 파장 상향변환을 제공하는 폴리머 매트릭스에 공유 결합된다.
본 발명의 제12 목표는 500-600 nm 스펙트럼 대역이 억제된 LED 기초 조명 기구를 제공하는 것이다. 상기 억제된 대역에서는 방출이 거의 또는 전혀 없거나, 있더라도 인접한 대역 400-500nm, 600-700 nm에서의 방출보다 적다. 400-500 nm 대역에서 임의의 또는 소량의 1차 방출만이라도 갖지 않음으로써, 또한 임의의 상향변환이 600 nm 이상의 파장을 이동시키는 파장 이동을 일으키는 것을 확실하게 함으로써 본 발명에 따라 상기 억제가 달성될 수 있다. 녹색 식물은 녹색광 (500-600 nm) 복사뿐만 아니라 인접한 대역의 복사도 이용할 수 없다고 일반적으로 알려져 있는데, 이는 이러한 복사가 광합성 변환을 위해 흡수되기보다는 식물로부터 단지 반사되기 때문이다.
본 발명의 제13 목표는 원하는 원적색광을 제공하여 식물의 아나볼릭 성장 (anabolic growth)을 최대화하는 반면에 식물 재배 관점에서 에너지를 낭비하는 복사인 녹색광을 최소화하는 LED 기초 조명 기구를 제공하는 것이다. 이 목표는 파장 상향변환 소자를 갖는 청색 LED에 의한 본 발명의 한 양태에 의해 실현되는데, 상기 파장 상향변환 소자는 방출된 청색광 (300-500 nm)의 일부를 원적색 구성요소를 갖는 넓은 적색 스펙트럼 구성요소로 상향변환하지만 녹색 구성요소 (500-600 nm)는 누락시키고/누락시키거나 최소화한다.
본 발명은 발광 다이오드 및 온실 재배에 적합한 조명 기구를 제공한다. 본 발명에 따르면, 발광 다이오드는 특정 방출 주파수 (emission frequency) 패턴을 갖는데, 바꿔 말하면 발광 다이오드는 적어도 두 개의 스펙트럼 특징을 갖는다; 하나는 적어도 50 nm 이상의 반치폭을 가지고 600 내지 700 nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 방출 피크이고, 50 nm 범위 이하의 피크 파장을 갖는 제2 스펙트럼 특징이다. LED의 방출 피크는 식물 광합성 반응 스펙트럼과 잘 일치하고, 따라서 고효율 인공 조명에 특히 적합하다.
식물 성장을 촉진하는데 적합한 발광 구성요소 (light emitting component)는 발광 화합물 반도체 칩; 및 LED 칩에 바로 인접하여 증착되는 광파장 상향변환 인광체를 포함한다.
더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 조명 기구는 청구항 1 및/또는 2의 특징부에서 언급된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 식물 성장을 촉진하는 조명 기구는
a) 600 내지 700 nm 파장 범위 내의 피크를 포함하고 적어도 50 nm 이상의 반치폭을 나타내도록 준비된 (arranged) 제1 스펙트럼 특징; 및
b) 최대 50 nm의 반치폭을 가지고 440 내지 500 nm 범위 내의 피크 파장을 나타내도록 준비된 제2 스펙트럼 특징을 갖는 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED)를 포함한다.
본 발명에 따른 원예용 조명 기구는
a) 600 내지 700 nm 파장 범위 내의 피크를 포함하고 적어도 50 nm 이상의 반치폭을 나타내도록 준비된 제1 스펙트럼 특징;
b) 최대 50 nm의 반치폭을 가지고 440 내지 500 nm 범위 내의 피크 파장을 나타내도록 준비된 제2 스펙트럼 특징; 및
c) 주파수 600-800 nm에서의 방출의 전부 또는 일부가 LED 칩 복사 전력의 전체 또는 부분적인 파장 상향변환을 이용하여 발생하는 특징을 갖는 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED)를 포함한다.
본 발명에 따른 원예용 조명 기구는
a) 600 내지 700 nm 파장 범위 내의 피크를 포함하고 적어도 50 nm 이상의 반치폭을 나타내도록 준비된 제1 스펙트럼 특징;
b) 최대 50 nm의 반치폭을 가지고 440 내지 500 nm 범위 내의 피크 파장을 나타내도록 준비된 제2 스펙트럼 특징; 및
c) 500-600 nm 파장에서의 방출의 적어도 일부 또는 전부가 최소화되고/최소화되거나, 누락되고/누락되거나, 400-500 nm 대역에서의 강도 이하 및 600-700 nm 대역에서의 강도 이하로 감소되도록 준비된 특징을 갖는 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED)를 포함한다.
본 발명에 따른 식물 성장 촉진용 조명 기구는 선택적으로 외부 방출 특징을 갖는 발광 UV LED를 포함하고, 상기 LED는 다음을 나타내도록 준비된다:
a) 350 내지 550 nm 범위 내에서 피크 파장을 갖는 제1 인광 스펙트럼 특징;
b) 600 내지 800 nm 범위 내에서 피크 파장을 갖는 제2 선택적인 인광 스펙트럼 특징;
c) 350 내지 800 nm 사이에서 자유롭게 조절 가능한 (adjustable) 피크 파장을 갖는 제3 선택적인 인광 스펙트럼 특징;
d) 임의의 비로 조절 가능한 제1, 선택적인 제2 및 선택적인 제3 스펙트럼 특징의 인광 방출 강도.
발광 구성요소는 청구항 17 및/또는 18의 특징부에서 언급된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 식물 성장 촉진용 발광 구성요소는
- 발광 화합물 반도체 칩; 및
- LED 칩에 바로 인접하여 증착되는 광파장 상향변환 인광체를 포함하고;
상기 구성요소는 2개의 특징적인 발광 피크를 방출할 수 있다.
본 발명에 따른 원예용 조명의 발광 구성요소는
- 발광 화합물 반도체 칩; 및
- LED 칩에 바로 인접하여 증착되는 광파장 상향변환 인광체를 포함하고;
상기 구성요소는 2개의 특징적인 발광 피크를 방출할 수 있고, 주파수 600-800 nm에서의 방출의 전부 또는 일부가 LED 칩 복사 전력의 전체 또는 부분적인 파장 상향변환을 이용하여 발생된다.
본 발명에 따른 원예용 조명의 발광 구성요소는
- 발광 화합물 반도체 칩; 및
- LED 칩에 바로 인접하여 증착되는 광파장 상향변환 인광체를 포함하고;
상기 구성요소는 2개의 특징적인 발광 피크를 방출할 수 있고, 500-600 nm 파장에서의 방출의 적어도 일부 또는 전부가 최소화되고/최소화되거나, 누락되고/누락되거나, 400-500 nm 대역에서의 강도 이하 및 600-700 nm 대역에서의 강도 이하로 감소되도록 준비된다.
본 발명의 최적의 형태는 LED 조명으로 재배될 식물의 광합성 반응과 일치하도록 준비된 발광 스펙트럼으로 정해진 380-850 nm 파장 범위 내에서의 복수의 LED를 포함한다. 상기 최적의 형태는 청색 LED 방출로부터 인광체에 의한 파장 상향변환을 특징으로 할 것이다.
도 1은 녹색 식물에서의 가장 흔한 광합성 및 광형태형성 광수용체의 상대 흡수 스펙트럼을 보여준다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 단일 발광원 LED 소자의 방출 피크를 보여준다.
도 3은 본 발명에 따른 제2 단일 발광원 LED 소자의 방출 피크를 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 제3 단일 발광원 LED 소자의 방출 피크를 보여준다.
도 5는 본 발명에 따른 제4 단일 발광원 LED 소자의 방출 피크를 보여준다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 변형된 LED 소자 제조방법의 다양한 공정 단계를 개략적인 방식으로 보여준다.
이미 전술한 바와 같이, 본 발명은 일반적으로 온실 재배 광원으로 이용되기에 최적의 특성을 갖는 단일 발광원 LED 소자에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 광원을 구성하는 접근법은 식물 재배에 있어서 광합성 주파수와 일치하는 최적의 특성 및 적응성 (flexibility)을 갖는다. 이러한 접근법을 이용함으로써 기존의 기술과 비교할 때 뛰어난 PPF 및 와트 효율당 뛰어난 PPF 및 뛰어난 성능 및 매우 낮은 전력 소비 및 매우 긴 작동 수명에 도달하도록 광원을 설계할 수 있다.
특히, 단일 발광원 LED 소자는 300-800 nm의 파장 범위 내에서 적어도 2개의 방출 피크를 제공하고, 적어도 하나의 방출 피크는 적어도 50 nm 이상의 반치폭 (FWHM)을 갖는다. 방출 피크 및 상대 강도는 식물의 광합성 주파수에 일치하도록 선택된다. 광원에 대해 요구되는 PPF 양도 식물 요구를 충족시키기 위해 최적화된다.
주파수 300-500 nm에서의 방출은 반도체 LED 칩에 의해 발생되고, 주파수 400-800 nm에서의 방출은 LED 칩 복사 전력의 전체 또는 부분적인 파장 상향변환을 이용하여 발생된다. 부분적인 파장 상향변환은 반도체 LED 칩 복사의 5-95% 범위, 바람직하게는 35-65%의 범위가 되도록 선택될 수 있다. 400-800 nm 복사를 생성하는 파장 상향변환은 LED 방출원과 인접한 하나 이상의 파장 상향변환 물질을 이용함으로써 달성된다. 파장 상향변환은 유기, 무기 또는 이들 양쪽 유형의 물질을 모두 이용함으로써 실현된다. 이들 물질은 특정의 (나노- 또는 다른 크기의 입자) 분자 또는 폴리머 물질일 수 있다. 더욱이, 상기 물질은 방출원의 파장 상향변환을 초래하는 구조적 배열을 가질 수 있다.
하나의 특정 구현예에 따르면, 식물 성장 촉진용 조명 기구는 선택적으로 외부 발광 방출 특징을 갖는 UV LED를 포함한다. 상기 LED는 일반적으로 다음을 나타낸다:
a) 350 내지 550 nm 범위 내에서 피크 파장을 갖는 제1 인광 스펙트럼 특징;
b) 600 내지 800 nm 범위 내에서 피크 파장을 갖는 제2 선택적인 인광 스펙트럼 특징; 및
c) 350 내지 800 nm 사이에서 자유롭게 조절 가능한 피크 파장을 갖는 제3 선택적인 인광 스펙트럼 특징.
이 출원에서 전술한 바와 같이 "조절 가능한" 피크 파장은 공장에서 조명 기구를 조립하는 동안 조절될 수 있는 피크 파장으로 해석되고/해석되거나 온사이트 (on site) 피크 파장 조절을 위한 조명 기구 내의 조절 다이얼 (adjustable dial)에서와 같이 "조절 가능한"으로도 해석된다. 또한, LED 제조 공정 동안 LED의 피크 파장을 조절하는 것도 본 발명에 따르는데, "조절 가능한"은 LED 제조 공정 동안 이루어지는 조절도 포함하도록 해석되어야 한다. 조절 가능한 피크의 모든 전술한 구현예, 또는 임의의 다른 조절 가능한 광원 또는 변동 가능한 LED는 본 특허 출원의 범위 내이다.
제1, 선택적인 제2 및 선택적인 제3 스펙트럼 특징의 인광 방출 강도는 임의의 비로 조절 가능한 것이 바람직하다.
도 2 내지 도 5는 단일 광원 LED 소자의 방출 피크의 몇 가지 예를 나타낸다.
도 2에서, 457 nm 파장에서 반도체 LED 칩 방출 주파수 피크는 25 nm의 반치폭 (FWHM)을 갖는다. 이 경우에 파장 상향변환은 2개의 상향변환 물질을 이용하여 수행된다. 이들 2개의 파장 상향변환 물질은 660 nm 및 604 nm에서 각각 방출 피크를 갖는다. 도 2는 101 nm의 방출 피크 FWHM을 갖는 651 nm 파장에서 피크값을 나타내는 2개의 파장 상향변환 물질로부터 결합된 방출 피크를 보여준다. 이 경우에 반도체 LED 칩 방출의 약 40% (피크 강도로부터 계산)는 2개의 각각의 상향변환 물질에 의해 651nm 방출로 상향변환된다.
도 3에서, 470 nm 파장에서 반도체 LED 칩 방출 주파수 피크는 30 nm의 반치폭 (FWHM)을 갖는다. 이 경우에 파장 상향변환은 2개의 상향변환 물질을 이용하여 수행된다. 이들 2개의 파장 상향변환 물질은 660 nm 및 604 nm에서 각각 방출 피크를 갖는다. 도 3은 105 nm의 방출 피크 FWHM을 갖는 660 nm 파장에서 피크값을 나타내는 2개의 파장 상향변환 물질로부터 결합된 방출 피크를 보여준다. 이 경우에 반도체 LED 칩 방출의 약 60% (피크 강도로부터 계산)는 2개의 각각의 "상향변환" 물질에 의해 660nm 방출로 상향변환된다.
도 4에서, 452 nm 파장에서 반도체 LED 칩 방출 주파수 피크는 25 nm의 반치폭 (FWHM)을 갖는다 (도면에 도시되지 않음). 이 경우에 파장 상향변환은 1개의 상향변환 물질을 이용하여 수행된다. 도 4는 80 nm의 방출 피크 FWHM을 갖는 658 nm 파장에서 피크값을 나타내는 상기 파장 상향변환 물질로부터 방출 피크를 보여준다. 이 경우에 반도체 LED 칩 방출의 약 100% (피크 강도로부터 계산)는 상기 상향변환 물질에 의해 658nm 방출로 상향변환된다. 이는 도 4로부터 알 수 있는데, 도 4에는 LED 소자로부터 나오는 452 nm 방출이 없기 때문이다.
도 5에서, 452 nm 파장에서 반도체 LED 칩 방출 주파수 피크는 25 nm의 반치폭 (FWHM)을 갖는다. 이 경우에 파장 상향변환은 1개의 상향변환 물질을 이용하여 수행된다. 도 5는 78 nm의 방출 피크 FWHM을 갖는 602 nm 파장에서 피크값을 나타내는 상기 파장 상향변환 물질로부터 방출 피크를 보여준다. 이 경우에 반도체 LED 칩 방출의 약 95% (피크 강도로부터 계산)는 상기 상향변환 물질에 의해 602nm 방출로 상향변환된다.
전술한 스페트럼에 대해서, 상기 소자는 하기에 자세히 설명하는 대로 구성될 수 있다. 반도체 LED 칩 방출 주파수는 소자 내에서 사용된 인광체 분자를 여기시키기에 적합한 방식으로 선택되어야 한다. LED 칩으로부터의 방출은 400 nm 내지 470 nm 사이일 수 있다.
사용된 인광체 분자 또는 분자들은 LED로부터 원하는 방출 스펙트럼이 얻어지는 방식으로 선택되어야 한다.
아래에서 본 발명자들은 원하는 스펙트럼을 얻기 위해 LED 소자에서 2개의 인광체 물질 (파장 상향변환 물질)을 사용하는 과정을 기술할 것이다 (도 6a 내지 6c 참조).
인광체 A 및 인광체 B를 소정의 비로 혼합하여 LED 소자로부터 원하는 인광체 방출 스펙트럼을 얻었다 (도 6a 참조). 인광체의 비는 예를 들어 99:1 (A:B) 내지 1:99일 수 있다. 인광체 A+B의 혼합물은 소정의 농도로 물질 C (예를 들어 폴리머)로 혼합되어 "봉지재 (encapsulant)"를 형성한다. 물질 C 내의 인광체의 농도는 예를 들어 99:1 (인광체 혼합물:물질 C) 내지 1:99일 수 있다. 다음에, 물질 C + 인광체 (A 및 B)의 혼합물을 LED 칩에 바로 인접하여 증착한다 (도 6b 및 6c). "인접 (proximity)"이라는 말은 LED 칩 표면에 직접 증착되거나 다른 광학 물질과 이격되어 증착될 수 있다는 것을 의미한다. 물질 C 내의 인광체 혼합물의 농도는 반도체 LED 칩 방출 주파수의 파장 상향변환량을 결정하는데, 이는 "원래 (original)" LED 칩 방출 주파수가 얼마나 최종 LED 소자 방출에서 보이느냐 및 LED 소자 내에서 얼마나 인광체 방출로 변환되느냐를 의미한다.
(인광체가 혼합되어 있는) 봉지재의 두께는 인광체의 농도에 따라 일반적으로 0.1 ㎛ 내지 20 mm, 특히 1 ㎛ 내지 10 mm, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 10 mm, 예컨대 약 10 ㎛ 내지 5 mm로 다르다.
일반적으로 인광체의 농도 (봉지재 총중량으로부터 계산됨)는 약 0.1 내지 20%, 바람직하게는 약 1 내지 10%이다.
파장 상향변환이 100%일 수 있는데 이는 LED 소자로부터 인광체 방출만이 보인다는 의미이며, 파장 상향변환이 100% 미만일 수 있는데 이는 LED 칩 방출의 일부가 LED 소자로부터 밖으로 전달된다는 것을 의미한다.
요약하면, 인광체의 비 A:B를 조정함으로써 LED 소자로부터 원하는 인광체 방출 스펙트럼을 조정할 수 있고, 물질 C 내의 인광체 농도를 조정함으로써 LED 소자에 대한 원하는 LED 칩 방출 양 (quantity/amount)을 조절할 수 있다.
LED 칩 상부의 (특정 인광체 농도를 갖는) 물질 C의 양 (물리적 두께)은 LED 소자로부터 전달되는 LED 칩 방출의 양에도 영향을 미친다. LED 칩 상부의 물질 C 층이 두꺼울수록 전달은 낮아진다.
물질 C는 예를 들어 용매, 무기 또는 유기 폴리머, 실리콘 폴리머, 실록산 폴리머 또는 인광체가 혼합되어 들어갈 수 있는 다른 폴리머일 수 있다. 물질 C는 인광체와 함께 이용되기 전에 혼합되어야 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 물질 C는 열 또는 UV 경화성 물질일 수 있다.
인광체(들) 및 용매 물질 C의 혼합물 (고체 또는 액체)은 반투명하거나 투명할 수 있고, 바람직하게는 투명한데, 이는 LED로부터 방출된 빛을 통과할 수 있게 한다.
한 구현예에서 원적색 복사 (700-800 nm)는 예를 들어 유로퓸-세륨 코도핑된 (co-doped) Ba_x Sr_y ZnS_3 인광체 및/또는 세륨 도핑된 란타나이드 옥사이드 설파이드에 의해 생성되는 것이 특히 바람직하다. 이들 인광체 및 설파이드 유형은 650-700 nm 사이의 최대 방출 피크를 가지고, 넓은 (50-200 nm) 반치폭을 나타내며, 따라서 보다 높은 파장, 즉 700 nm 이상의 파장 범위에서 빛의 방출을 생성할 수도 있다.
인광체 또는 다른 유사한 물질을 사용하는 것에 더하여 또는 이를 대신하여 적어도 하나의 반도체 양자점 등에 의하여 파장 상향변환을 실현하는 것도 가능하며, 이는 LED 근처에 배치된다.
실시예
도 3과 동일한 출력 스펙트럼을 갖는 단일 LED 소자를 기초로 하여 비교 시험 목적으로 LED 조명 기구를 조립하였다. 조명 기구는 AC/DC 정전류 드라이버의 소비전력을 포함하는 69 W 소비전력을 포함하는 60개의 개개의 LED 유닛으로 구성되어 있다.
비교 소자는 총 소비전력이 420 W인 시판되는 HPS (고압 나트륨) 램프 온실 조명 기구 및 시판되는 LED 온실 LED 기구였다. 시판되는 LED 기구는 총 소비전력이 24 W인 청색 및 적색 LED 소자를 기초로 하였다.
다음과 같은 PPF 측정 과정 및 준비를 이용하여 본 발명에 따른 LED 조명 기구를 전술한 시판되는 LED 소자와 대조하여 시험하였다.
PAR 조사 [400 nm 내지 700 nm 사이의 조사값 (irradiation value)] 및 PPF-값은 300 nm 내지 800 nm의 조명 기구 스펙트럼 및 385 nm 내지 715 nm 대역에서의 절대 (absolute) 조사값을 측정함으로써 계산된다. 각 램프의 스펙트럼은 일정 거리를 두고 ILT700A 스펙트로라디오미터 (spectroradiometer)로 측정되었다. 절대 조사값은 특정 거리를 두고 정밀 일사량계 (pyranometer)로 측정되고, 추후에 이 거리에 대한 절대 스펙트럼을 계산하는데 이용되었다. 이들 절대 스펙트럼은 PAR- 및 PPF 계산을 하는데 이용되었다. PAR-조사 (W/㎡)는 400 nm 내지 700 nm의 절대 스펙트럼을 적분함으로써 계산된다. PPF-값은 우선 스펙트럼의 각 "채널"의 조사값을 W/㎡로부터 마이크로아인슈타인으로 나타낸 다음 원하는 파장 대역에 걸쳐 이들 스펙트럼을 적분함으로써 계산된다.
이들 2개의 시판되는 온실 램프 기구와 본 발명에 따른 LED 기구의 비교 결과를 하기 표에 나타낸다. 이 결과는 또한 시판되는 HPS 조명 기구에 대하여 표준화된다.
유형 HPS 대조 성장 (grow) LED 본 발명의 LED
전력 (W) 420 24 69
총 PPF 164 26 88
PPF / Watt 0.39 1.08 1.28
대조 HPS에 대하여 표준화된 PPF 효율 1 2.77 3.27
대조 HPS에 대하여 표준화된 PPF 효율 (%) 100% 277% 327%
시험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 조명 기구는 HPS에 비하여 3.27배나 높은 PPF 효율을 제공하고, 개개의 청색 및 적색 LED 소자를 기초로 한 시판되는 LED 온실 조명 기구에 비하여 1.18배 우수한 PPF 효율을 제공한다. 물론 모든 LED 및 조명 기구는 본 발명의 많은 구현예에서의 온실 조명과 같이 특히 식물 재배를 위해 온실에서 사용되도록 준비된다.
상기 실시예는 나타낸 스펙트럼 특징을 갖는 하나의 발광 다이오드 (LED)가 있는 구현예를 개시하였다. 본래, 본 발명의 조명 기구는 복수의 LED를 포함할 수 있으며, 이들 중 적어도 일부 (말하자면 10% 이상) 또는 바람직하게는 대부분 (50% 이상)이 나타낸 특성 및 특징을 갖는다. 그러므로 종래의 LED 및 본 발명 유형의 LED의 조합을 포함하는 기구를 포함하는 것이 가능하다. LED 수의 특별한 상한은 없다. 따라서, 본 발명 유형의 조명 기구는 대략 1에서 10,000개까지의 LED, 일반적으로 1 내지 1000개의 LED, 특히 1 내지 100개의 LED를 포함할 수 있다.
하나의 루미네어에 상이한 피크 방출을 갖는 LED를 포함하는 것 및 원하는 스펙트럼 방출을 제공하여 결정된 성장 결과 또는 생리학적 반응을 얻기 위하여 상기 LED를 제어하는 것은 본 발명에 따른 것이다. 이러한 방식으로, 조명 시스템은 조명 강도 및 스펙트럼의 다목적 제어를 가능하게 한다. 궁극적으로, CO2 농도, 온도, 일광 이용성 (daylight availability) 및 습도와 같은 기타 비생물적 요소를 제어하는 것은 조명, 작물 생산성을 최적화하는 것 및 온실의 전반적인 관리와 함께 동일한 제어 시스템 내로 통합될 수 있다.
참고문헌
EP 2056364 A1, Satou et al.
US 2009/0231832, Zukauskas et al.

Claims (33)

  1. 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED)를 포함하는 원예용 조명 기구로서,
    a) 600 내지 700 nm 파장 범위 내의 피크를 포함하고 적어도 50 nm 이상의 반치폭을 나타내도록 준비된 제1 스펙트럼 특징;
    b) 최대 50 nm의 반치폭을 가지고 440 내지 500 nm 범위 내의 피크 파장을 나타내도록 준비된 제2 스펙트럼 특징; 및
    c) 주파수 600-800 nm 파장에서의 방출의 전부 또는 일부가 상기 LED에 근접한 적어도 1개의 파장 상향변환 물질에 의한 LED 칩 복사 전력의 전체 또는 부분적인 파장 상향변환을 이용하여 생성되어지는 특징을 갖고,
    500-600 nm 파장에서의 방출의 적어도 일부 또는 전부가, 400-500 nm 대역에서의 강도 이하 및 600-700 nm 대역에서의 강도 이하로 감소되도록 조절되는 것을 특징으로 하는 원예용 조명 기구.
  2. a) 600 내지 700 nm 파장 범위 내의 피크를 포함하고 적어도 50 nm 이상의 반치폭을 나타내도록 준비된 제1 스펙트럼 특징;
    b) 최대 50 nm의 반치폭을 가지고 440 내지 500 nm 범위 내의 피크 파장을 나타내도록 준비된 제2 스펙트럼 특징; 및
    c) 500-600 nm 파장에서의 방출의 적어도 일부 또는 전부가 400-500 nm 대역에서의 강도 이하 및 600-700 nm 대역에서의 강도 이하로 감소되도록 준비된 특징을 갖는 적어도 하나의 발광 다이오드 (LED)를 포함하는 원예용 조명 기구.
  3. 삭제
  4. [청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서,
    LED는 500 내지 800 nm 파장 범위 내에서 자유롭게 조절 가능한 피크를 가지고 적어도 30 nm 반치폭을 나타내도록 준비된 스펙트럼 특징을 갖는 조명 기구.
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    LED의 제1, 제2 및 선택적인 제3 스펙트럼 특징의 방출 강도가 조절 가능하도록 준비된 조명 기구.
  6. [청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    최대 50 nm의 반치폭을 가지고 400 내지 500 nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 적어도 하나의 스펙트럼 특징, 및 선택적으로 450 nm 내지 800 nm 범위 내의 자유롭게 조절 가능한 피크 파장을 갖도록 준비된 제2 및 제3 스펙트럼 특징을 갖는 제2 LED를 포함하는 피크 조명 기구.
  7. [청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 6에 있어서,
    복수의 제1 및 제2 유형의 LED가 존재하고, 제1 유형의 LED 대 제2 유형의 LED 비가 1 내지 100인 조명 기구.
  8. [청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    와트 (Watt)당 상기 기구의 PPF 값이 0.35 이상인 조명 기구.
  9. [청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    첫 번째 10,000시간 사용하는 동안, 20% 미만에 달하는 제1과 제2 스펙트럼 특징의 방출 붕괴율 차이를 포함하는 조명 기구.
  10. [청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    스펙트럼 방출 특징; 강도, 피크 파장 및 반치폭은 인광체 물질의 선택 및 농도로 제어되는 조명 기구.
  11. [청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    스펙트럼 방출 특징; 강도, 피크 파장 및 반치폭은 LED 칩의 청색 방출 특징 유형으로 제어되는 조명 기구.
  12. 청구항 5에 있어서,
    제1 및 제2 LED를 독립적으로 켜고 끄거나, 또는 0-100% 전력으로 독립적으로 번갈아 흐릿하게 (dim) 하는 적어도 하나의 전자 제어 시스템을 추가로 포함하는 조명 기구.
  13. [청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 5에 있어서,
    a) 제1 LED 다이오드는 600 내지 700 nm 파장 범위 내의 피크 파장을 포함하는 제1 인광 스펙트럼 특징을 가지고, 적어도 50 nm의 반치폭을 나타내도록 준비되고;
    b) 440 내지 500 nm 파장 범위 내의 피크를 포함하는 제2 발광 스펙트럼 특징을 추가로 갖는 제1 LED; 및
    c) 선택적으로, 적어도 30 nm의 반치폭을 나타내도록 준비된, 500 내지 800 nm 범위 내에서 자유롭게 조절 가능한 피크의 제3 인광 스펙트럼 특징을 갖는 제1 LED;
    d) 임의의 비로 조절 가능한 제1, 제2 및 선택적인 제3 스펙트럼 특징의 제1 방출 강도를 갖는 조명 기구.
  14. [청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 13에 있어서,
    최대 50 nm 반치폭 및 400 내지 500 nm 범위 내의 피크 파장을 갖는 적어도 하나의 발광 스펙트럼 특징 및 450 nm 내지 800 nm의 범위 내에서 자유롭게 조절 가능한 피크 파장을 갖는 선택적인 인광 제2 및 제3 스펙트럼 특징을 갖는 제2 LED를 포함하는 조명 기구.
  15. [청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 1에 있어서,
    LED 방출의 상기 상향변환은 반도체 양자점, 인광체-물질 및 설파이드-물질 중에서 선택되는 적어도 하나에 의해 달성되도록 준비된 조명 기구.
  16. 선택적으로 외부 방출 특징을 갖는 발광 UV LED를 포함하는 식물 성장 촉진용 조명 기구로서, 상기 LED는 다음을 나타내도록 준비된 식물 성장 촉진용 조명 기구:
    a) 350 내지 550 nm 범위 내에서 피크 파장을 갖는 제1 인광 스펙트럼 특징;
    b) 600 내지 800 nm 범위 내에서 피크 파장을 갖는 제2 선택적인 인광 스펙트럼 특징;
    c) 350 내지 800 nm 사이에서 자유롭게 조절 가능한 피크 파장을 갖는 제3 선택적인 인광 스펙트럼 특징;
    d) 식물 성장을 수용하기 위하여 임의의 비로 조절 가능한 제1, 선택적인 제2 및 선택적인 제3 스펙트럼 특징의 인광 방출 강도.
  17. - 발광 화합물 반도체 칩; 및
    - LED 칩에 바로 인접하여 증착되는 광파장 상향변환 물질을 포함하는 원예용 조명의 발광 구성요소로서,
    상기 구성요소는 2개의 특징적인 발광 피크를 방출할 수 있고, 주파수 600-800 nm에서의 방출의 전부 또는 일부가 LED 칩 복사 전력의 전체 또는 부분적인 파장 상향변환을 이용하여 발생되며, 2개의 특징적인 발광 피크는 각각 440 nm-500 nm 및 600 nm-700 nm에 있고,
    상기 440 nm-500 nm에서의 특징적인 발광 피크는 최대 50 nm의 반치폭을 가지며,
    상기 600 nm-700 nm에서의 특징적인 발광 피크는 적어도 50 nm 이상의 반치폭을 가지고,
    500-600 nm 파장에서의 방출의 적어도 일부 또는 전부가 400-500 nm 대역에서의 강도 이하 및 600-700 nm 대역에서의 강도 이하로 감소되도록 준비된 원예용 조명의 발광 구성요소.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 청구항 17에 있어서,
    광파장 상향변환 물질은 적어도 2개의 인광체가 서로 혼합되어 형성되는 발광 구성요소.
  21. 청구항 17에 있어서,
    광파장 상향변환 물질은 LED 칩의 표면 상에 직접 증착되거나, 다른 광학 물질과 이격되는 발광 구성요소.
  22. [청구항 22은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 17에 있어서,
    발광 화합물 반도체 칩은 440 내지 500 nm의 피크 방출 범위를 갖는 발광 구성요소.
  23. [청구항 23은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 17에 있어서,
    파장 상향변환 물질은 화합물 반도체 칩에 의해 방출되는 발광 에너지의 일부를 600 내지 700nm의 높은 파장으로 변환하도록 준비된 발광 구성요소.
  24. 삭제
  25. [청구항 25은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 17에 있어서,
    주파수 300-500 nm에서의 방출은 반도체 LED 칩에 의해 발생되도록 준비되고, 주파수 400-800 nm에서의 방출은 LED 칩 복사 전력의 광 상향변환 물질에 의해 제공되는 전체 또는 부분적인 파장 상향변환을 이용하여 발생되도록 준비된 발광 구성요소.
  26. [청구항 26은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 17에 있어서,
    부분적인 파장 상향변환은 반도체 LED 칩 복사의 5-95%인 발광 구성요소.
  27. [청구항 27은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 17에 있어서,
    광파장 상향변환 물질은 적어도 2개의 인광체가 서로 혼합되어 형성되고, 용매, 무기 또는 유기 폴리머, 실리콘 폴리머, 실록산 폴리머 및 다른 폴리머로 이루어진 군으로부터 선택되는 제3 구성요소로 추가 혼합되는 발광 구성요소.
  28. [청구항 28은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 27에 있어서,
    상기 인광체 또는 인광체들 및 용매 또는 용매들은 LED 칩 상에 또는 LED 칩에 가까이 증착되면 함께 봉지재 (encapsulant)를 형성하는 발광 구성요소.
  29. [청구항 29은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.]
    청구항 17에 있어서,
    상기 LED 발광의 상향변환은 반도체 양자점, 인광체-물질 및 설파이드-물질 중에서 선택되는 적어도 하나에 의해 달성되도록 준비된 발광 구성요소.
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 청구항 1, 청구항 2 및 청구항 16 중 어느 한 항의 조명 기구가 적어도 하나의 식물에 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 식물 성장 향상 방법.
  33. 청구항 17의 발광 구성요소가 적어도 하나의 식물에 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 식물 성장 향상 방법.
KR1020127005981A 2009-09-18 2010-09-16 원예용 ｌｅｄ 조명 어셈블리 KR101783368B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US24361309P 2009-09-18 2009-09-18
FI20095967 2009-09-18
US61/243,613 2009-09-18
FI20095967A FI20095967A (fi) 2009-09-18 2009-09-18 Valaisinsovitelma
US12/797,215 US8549787B2 (en) 2009-09-18 2010-06-09 Lighting assembly
US12/797,215 2010-06-09
PCT/FI2010/050716 WO2011033177A2 (en) 2009-09-18 2010-09-16 Lighting assembly

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120088662A KR20120088662A (ko) 2012-08-08
KR101783368B1 true KR101783368B1 (ko) 2017-10-10

Family

ID=41136428

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127005981A KR101783368B1 (ko) 2009-09-18 2010-09-16 원예용 ｌｅｄ 조명 어셈블리

Country Status (17)

Country Link
US (6) US8549787B2 (ko)
EP (3) EP2478285B1 (ko)
JP (3) JP5714589B2 (ko)
KR (1) KR101783368B1 (ko)
CN (3) CN112628619A (ko)
AU (2) AU2010297160B2 (ko)
CA (4) CA3187493A1 (ko)
DE (1) DE10774243T8 (ko)
DK (2) DK2963333T4 (ko)
ES (2) ES2537384T3 (ko)
FI (1) FI20095967A (ko)
HK (1) HK1170795A1 (ko)
HU (1) HUE042096T2 (ko)
PT (1) PT2963333T (ko)
RU (1) RU2543979C2 (ko)
SG (2) SG10201408102SA (ko)
WO (1) WO2011033177A2 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101908239B1 (ko) * 2017-11-02 2018-12-28 주식회사 지엘비젼 조명장치
WO2020116943A1 (ko) * 2018-12-06 2020-06-11 경북대학교 산학협력단 전색체 led 파장 변환에 따른 식물생장 증진 방법
KR20220037078A (ko) 2020-09-17 2022-03-24 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 식물생장조명장치

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2342567T3 (es) * 2007-09-28 2010-07-08 Scheuten S.A.R.L. Sistema de invernadero.
JP5641472B2 (ja) * 2009-08-26 2014-12-17 パナソニック株式会社 害虫誘引照明方法及び害虫誘引照明システム
FI20095967A (fi) 2009-09-18 2011-03-19 Valoya Oy Valaisinsovitelma
US8983039B2 (en) 2010-05-05 2015-03-17 Suinno Oy Caller ID surfing
US20120054061A1 (en) * 2010-08-26 2012-03-01 Fok Philip E Produce production system and process
JP5450559B2 (ja) * 2010-11-25 2014-03-26 シャープ株式会社 植物栽培用ｌｅｄ光源、植物工場及び発光装置
EP2468090B1 (en) * 2010-12-21 2014-03-26 Valoya Oy Method and means for acclimatizing seedlings for outdoor life
JP2012155907A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Panasonic Corp 照明装置
DE11158693T8 (de) * 2011-03-17 2013-04-25 Valoya Oy Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung und Verfahren
EP2499900A1 (en) * 2011-03-17 2012-09-19 Valoya Oy Method and means for enhancing greenhouse lights
EP3165082B1 (en) * 2011-03-17 2021-09-08 Valoya Oy Plant illumination device and method for dark growth chambers
AU2015213403B2 (en) * 2011-03-17 2017-04-13 Valoya Oy Plant illumination device and method for dark growth chambers
FI20115268A0 (fi) * 2011-03-18 2011-03-18 Lumichip Ltd LED-komponentti
US8847514B1 (en) 2011-05-24 2014-09-30 Aaron Reynoso Programmable lighting with multi-day variations of wavelength and intensity, optimized by crowdsourcing using an online social community network
EP2532224A1 (en) * 2011-06-10 2012-12-12 Valoya Oy Method and means for improving plant productivity through enhancing insect pollination success in plant cultivation
US9408275B2 (en) 2011-12-02 2016-08-02 Biological Illumination, Llc System for optimizing light absorbance and associated methods
US10257988B2 (en) 2011-12-02 2019-04-16 Biological Illumination, Llc Illumination and grow light system and associated methods
US9137874B2 (en) 2011-12-02 2015-09-15 Biological Illumination, Llc Illumination and grow light system and associated methods
CN103199180B (zh) * 2012-01-09 2016-03-30 诠兴开发科技股份有限公司 用于植物成长的发光二极管
US9419177B2 (en) * 2012-01-25 2016-08-16 Hgci, Inc. Compositions, devices and methods for optimizing photosynthetically active radiation
JP6023871B2 (ja) 2012-04-05 2016-11-09 ナノコ テクノロジーズ リミテッド 光合成生物の成長を促進するための量子ドットｌｅｄ
JP6032775B2 (ja) * 2012-07-11 2016-11-30 フィリップス ライティング ホールディング ビー ヴィ 植物育成光を提供可能な照明装置及び植物育成照明方法
US20140043787A1 (en) * 2012-08-08 2014-02-13 Wei-Kung Wang Lamp to enhance photosynthesis and pest control and an oxygen generator having the same
US9463075B2 (en) * 2012-09-19 2016-10-11 Southern Linac, Llc Replaceable light source and radiation generating device including the same
JP2014090684A (ja) * 2012-11-01 2014-05-19 Sharp Corp 照明装置
KR20140080606A (ko) 2012-12-12 2014-07-01 삼성전자주식회사 유기 금속 착물, 이를 이용한 유기 전계 발광 소자 및 표시 장치
CN103032741A (zh) * 2012-12-26 2013-04-10 杭州纳晶科技有限公司 Led植物助长灯
JP5779604B2 (ja) * 2013-02-04 2015-09-16 昭和電工株式会社 植物栽培方法
JP5723903B2 (ja) * 2013-02-04 2015-05-27 昭和電工株式会社 植物栽培方法
MY170037A (en) * 2013-02-26 2019-06-26 Fuji Seiko Co Ltd Method for raising leaf-and-stem vegetables and light source device for raising leaf-and-stem vegetables
JP2014167974A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Toyoda Gosei Co Ltd 蛍光体の選別方法及び発光装置
US9303825B2 (en) 2013-03-05 2016-04-05 Lighting Science Group, Corporation High bay luminaire
US20140268731A1 (en) 2013-03-15 2014-09-18 Lighting Science Group Corpporation Low bay lighting system and associated methods
JP2015033367A (ja) * 2013-08-09 2015-02-19 シャープ株式会社 植物用照明装置、栽培棚、植物工場、及び植物栽培方法
JP6268516B2 (ja) * 2013-11-13 2018-01-31 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 作物育成システム
JP6036728B2 (ja) * 2014-02-28 2016-11-30 信越化学工業株式会社 照明装置
US10638669B2 (en) 2014-08-29 2020-05-05 Xiant Technologies, Inc Photon modulation management system
US10959381B2 (en) 2015-03-31 2021-03-30 Signify Holding B.V. Systems and methods of illuminating plants
US9681515B2 (en) 2015-05-13 2017-06-13 Juha Rantala LED structure with a dynamic spectrum and a method
US9750105B2 (en) 2015-05-13 2017-08-29 Juha Rantala LED structure with quasi-continuous spectrum and method of illumination
US20170035002A1 (en) * 2015-08-09 2017-02-09 Craig Ellins Apparatus for optimizing and enhancing plant growth, development and performance
US10180248B2 (en) 2015-09-02 2019-01-15 ProPhotonix Limited LED lamp with sensing capabilities
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
CN105405937B (zh) * 2015-12-15 2017-11-07 苏州东善微光光电技术有限公司 用于植物生长的光源及植物培养方法
TWI580890B (zh) 2016-05-25 2017-05-01 國立中正大學 光源模組
JP6481663B2 (ja) 2016-06-29 2019-03-13 日亜化学工業株式会社 発光装置及び植物栽培方法
US10165735B1 (en) * 2016-06-29 2019-01-01 Full Spectrum Industries Corp. Dynamic plant lighting systems and methods
CN106105811A (zh) * 2016-07-08 2016-11-16 周智 一种胡萝卜在半封闭式人工光型植物工厂中的培育方法
WO2018089793A1 (en) * 2016-11-10 2018-05-17 Energy Focus, Inc. An led lamp utilizing optical filtering to counteract effects of color anomalous vision
ES2668977B1 (es) * 2016-11-21 2019-03-01 Saiz Manuel Munoz Sistema y procedimiento de iluminación para invernaderos utilizando energías alternativas
CN107331740B (zh) * 2017-06-09 2019-04-26 广明源光科技股份有限公司 一种具有驱虫效果的led光源用荧光粉、led光源及制备方法
EP3276680A1 (de) 2017-01-25 2018-01-31 Siemens Schweiz AG Optische rauchdetektion nach dem zweifarben-prinzip mittels einer leuchtdiode mit einem led-chip zur lichtemission und mit einem lichtkonverter zum umwandeln eines teils des emittierten lichts in langwelligeres licht
JP6726882B2 (ja) * 2017-01-25 2020-07-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置
US10197254B2 (en) 2017-02-09 2019-02-05 Walthill Opportunities, L.L.C. Strut light system with integrated light source
US11058889B1 (en) 2017-04-03 2021-07-13 Xiant Technologies, Inc. Method of using photon modulation for regulation of hormones in mammals
CN107135827A (zh) * 2017-04-28 2017-09-08 广东华辉煌光电科技有限公司 一种宽蓝光光谱激发的全光谱植物生长补光灯珠
KR102452484B1 (ko) * 2017-08-11 2022-10-11 삼성전자주식회사 발광소자 패키지 및 발광소자 패키지 모듈
CN107907309A (zh) * 2017-11-24 2018-04-13 山西高科华烨电子集团有限公司 一种用2m积分球量测灯珠PPF的方法
US11217725B2 (en) * 2018-02-26 2022-01-04 Biological Innovation And Optimization Systems, Llc Light emitting apparatus with melanopic emission spectrum
JP7185126B2 (ja) * 2018-03-14 2022-12-07 日亜化学工業株式会社 照明装置及び植物栽培方法
WO2019183717A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 The Royal Institution For The Advancement Of Learning / Mcgill University Method of growing a plant having at least one light absorbing pigment
WO2019206937A1 (en) * 2018-04-26 2019-10-31 Signify Holding B.V. Bolting control using light with high level of far red
RU2695812C1 (ru) * 2018-06-18 2019-07-30 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Светодиодный фитооблучатель для выращивания томата
US11125405B2 (en) * 2018-08-10 2021-09-21 Seoul Viosys Co., Ltd. Light source for plant cultivation and plant cultivation device
WO2020033127A1 (en) 2018-08-10 2020-02-13 Rosstech, Inc. Tunable led light array for horticulture
US10322297B1 (en) 2018-08-21 2019-06-18 Lumia Group, LLC Electrically passive low-level light therapy system and methods incorporating same
US11129429B2 (en) * 2018-08-21 2021-09-28 Lumia Group, LLC Textile materials with spontaneous emission and methods of UV protection, shading, warming, and other applications using same
CN111200051B (zh) * 2018-11-16 2021-08-17 佛山市国星光电股份有限公司 照明设备
EP3767167B1 (en) * 2018-11-22 2023-03-29 Hangzhou Hanhui Optoelectronic Technology Co., Ltd. Led light source for plant light supplementation and lamp comprising the same
CN109863902A (zh) * 2018-12-12 2019-06-11 福建省中科生物股份有限公司 促进植物生长的光照方法和植物灯及其应用
US10440900B1 (en) 2019-01-22 2019-10-15 Calyx Cultivation Tech. Corp. Grow light with adjustable height and emission spectrum
EP3685656A1 (en) * 2019-01-23 2020-07-29 Merck Patent GmbH System for controlling a light-dependent condition of an organism and method of determining a configuration of the system
CN109644721A (zh) * 2019-02-15 2019-04-19 福建省中科生物股份有限公司 一种室内栽培植物的光源
WO2020186002A1 (en) 2019-03-13 2020-09-17 Current Lighting Solutions, Llc Horticulture lighting devices
CN111164344B (zh) * 2019-03-28 2022-06-17 厦门三安光电有限公司 一种用于微藻培育的照明器材和该照明器材的制作方法
US11304376B2 (en) 2019-05-20 2022-04-19 Seoul Semiconductor Co., Ltd. Light source for plant cultivation
US11402089B2 (en) 2019-06-06 2022-08-02 Abundant Lighting Technology, Llc LED growth light
JP7431438B2 (ja) 2020-02-07 2024-02-15 国立大学法人宇都宮大学 緑色葉物野菜の葉の厚さ及び大きさの制御方法
US11499707B2 (en) 2020-04-13 2022-11-15 Calyxpure, Inc. Light fixture having a fan and ultraviolet sterilization functionality
WO2021228732A1 (en) * 2020-05-13 2021-11-18 Merck Patent Gmbh Agricultural medium and agricultural composition comprising phosphorescent material
NO20210825A1 (en) * 2020-06-25 2021-12-27 Mobile Lighting Rig As A lighting system and a method for improving growth conditions for plants
KR20220029528A (ko) * 2020-08-31 2022-03-08 에스엘 주식회사 발광 모듈 및 이를 포함하는 차량용 램프
CN112856340A (zh) * 2021-01-14 2021-05-28 珠海美光原科技股份有限公司 西红柿种植led光源光谱配方及led光源模组
US11759540B2 (en) 2021-05-11 2023-09-19 Calyxpure, Inc. Portable disinfection unit
WO2023023542A1 (en) * 2021-08-17 2023-02-23 Upward Enterprises Inc. Method for improving yield and height of short-cycle leafy greens using far-red light
US11547063B1 (en) * 2022-05-18 2023-01-10 Creeled, Inc. Light-emitting devices for horticulture applications

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002027831A (ja) * 2000-05-11 2002-01-29 Kansai Tlo Kk 植物育成用ｌｅｄ光源
JP2007188799A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3544482A (en) 1968-03-15 1970-12-01 Sylvania Electric Prod Europium and manganese activated alkaline earth silicate phosphors
US4055781A (en) * 1974-09-09 1977-10-25 Gte Sylvania Incorporated Special purpose fluorescent lamp
US5012609A (en) * 1988-12-12 1991-05-07 Automated Agriculture Associates, Inc. Method and apparatus for irradiation of plants using optoelectronic devices
JPH08103167A (ja) 1994-10-05 1996-04-23 Kensei Okamoto 植物栽培用光源
EP1046196B9 (en) * 1998-09-28 2013-01-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Lighting system
US6686691B1 (en) 1999-09-27 2004-02-03 Lumileds Lighting, U.S., Llc Tri-color, white light LED lamps
JP4388664B2 (ja) 2000-03-31 2009-12-24 三菱電機株式会社 植物照明装置
JPWO2002067660A1 (ja) * 2001-02-28 2004-09-24 シーシーエス株式会社 植物の栽培方法及び植物の栽培用照明装置
JP2002281830A (ja) 2001-03-26 2002-10-02 Techno Network Shikoku Co Ltd 植物栽培用光源、植物栽培方法および植物栽培用容器
US6554450B2 (en) * 2001-04-19 2003-04-29 Wei Fang Artificial lighting apparatus for young plants using light emitting diodes as light source
JP2004000093A (ja) 2002-05-31 2004-01-08 Toshiba Lighting & Technology Corp 発光装置および照明装置
JP4274843B2 (ja) * 2003-04-21 2009-06-10 シャープ株式会社 Ｌｅｄデバイスおよびそれを用いた携帯電話機器、デジタルカメラおよびｌｃｄ表示装置
US6921182B2 (en) * 2003-05-13 2005-07-26 Solaroasis Efficient LED lamp for enhancing commercial and home plant growth
JP2007504644A (ja) 2003-08-29 2007-03-01 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 色混合照明システム
TW200512949A (en) * 2003-09-17 2005-04-01 Nanya Plastics Corp A method to provide emission of white color light by the principle of secondary excitation and its product
TWI250664B (en) * 2004-01-30 2006-03-01 South Epitaxy Corp White light LED
JP3931239B2 (ja) * 2004-02-18 2007-06-13 独立行政法人物質・材料研究機構 発光素子及び照明器具
US7250715B2 (en) * 2004-02-23 2007-07-31 Philips Lumileds Lighting Company, Llc Wavelength converted semiconductor light emitting devices
JP4414821B2 (ja) * 2004-06-25 2010-02-10 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 蛍光体並びに光源およびｌｅｄ
US20060006820A1 (en) 2004-07-07 2006-01-12 Roseman Douglas L Horticultural lighting system
JP4521227B2 (ja) * 2004-07-14 2010-08-11 株式会社東芝 窒素を含有する蛍光体の製造方法
US8026532B2 (en) * 2004-12-06 2011-09-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Single chip LED as compact color variable light source
CN101072844A (zh) * 2004-12-07 2007-11-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 包括辐射源和发光材料的照明系统
JP5080723B2 (ja) * 2005-02-22 2012-11-21 シャープ株式会社 半導体発光装置
WO2006095285A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Illumination system comprising a radiation source and a fluorescent material
KR100799839B1 (ko) * 2005-03-30 2008-01-31 삼성전기주식회사 파장변환용 형광체 혼합물과 이를 이용한 백색 발광장치
WO2006129787A1 (ja) * 2005-06-02 2006-12-07 Olympus Corporation バルーンカテーテル
WO2007041402A2 (en) * 2005-09-30 2007-04-12 The Regents Of The University Of California Nitride and oxy-nitride cerium based phosphor materials for solid-state lighting applications
US8906262B2 (en) * 2005-12-02 2014-12-09 Lightscape Materials, Inc. Metal silicate halide phosphors and LED lighting devices using the same
NL1031185C2 (nl) 2006-02-17 2007-09-03 Lemnis Lighting Ip Gmbh Verlichtingsinrichting en verlichtingssysteem voor het bevorderen van plantengroei en werkwijze voor het vervaardigen en bedrijven van een verlichtingsinrichting.
CN101405385A (zh) * 2006-02-21 2009-04-08 亚利桑那州立大学董事会，代表亚利桑那州立大学法人团体利益 光生物反应器及其用途
KR100875443B1 (ko) 2006-03-31 2008-12-23 서울반도체 주식회사 발광 장치
US20080173886A1 (en) * 2006-05-11 2008-07-24 Evident Technologies, Inc. Solid state lighting devices comprising quantum dots
JP4911578B2 (ja) * 2006-06-06 2012-04-04 シャープ株式会社 酸窒化物蛍光体および発光装置
EP2056364A4 (en) 2006-08-11 2013-07-24 Mitsubishi Chem Corp LIGHTING APPARATUS
JP2010506006A (ja) * 2006-10-03 2010-02-25 ライトスケイプ マテリアルズ，インク． 金属ケイ酸塩ハロゲン化物燐光体及びそれを使用するｌｅｄ照明デバイス
JP2010512780A (ja) 2006-12-20 2010-04-30 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 照明装置
JP4840776B2 (ja) * 2007-01-25 2011-12-21 独立行政法人物質・材料研究機構 色変換器、これを用いた植物育成装置及び植物育成方法
KR101396588B1 (ko) * 2007-03-19 2014-05-20 서울반도체 주식회사 다양한 색온도를 갖는 발광 장치
JP2008258356A (ja) 2007-04-04 2008-10-23 Sharp Corp 照明光源とそれを備える照明装置
CN101711326B (zh) * 2007-05-08 2012-12-05 科锐公司 照明装置和照明方法
JP2008283155A (ja) * 2007-05-14 2008-11-20 Sharp Corp 発光装置、照明機器および液晶表示装置
US20080302004A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Lin Yu-Ho Multifunction plant cultivation led able to control the growing speed of plants
WO2009000282A1 (en) 2007-06-22 2008-12-31 Lioris B.V. High voltage led lighting system
EP2025220A1 (en) 2007-08-15 2009-02-18 Lemnis Lighting Patent Holding B.V. LED lighting device for growing plants
DE102007043355A1 (de) * 2007-09-12 2009-03-19 Lumitech Produktion Und Entwicklung Gmbh LED-Modul, LED-Leuchtmittel und LED Leuchte für die energie-effiziente Wiedergabe von weißem Licht
JP2011501466A (ja) * 2007-10-26 2011-01-06 クリー エル イー ディー ライティング ソリューションズ インコーポレイテッド １つまたは複数の発光体を有する照明デバイス、およびその製作方法
US20100232135A1 (en) 2007-11-23 2010-09-16 Kawamura Munehiro Photosynthesis inhibiting light source and illuminating device that uses the same
US8441026B2 (en) 2007-12-19 2013-05-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Red emitting SiAlON-based material
US20090231832A1 (en) * 2008-03-15 2009-09-17 Arturas Zukauskas Solid-state lamps with complete conversion in phosphors for rendering an enhanced number of colors
PL2278870T3 (pl) 2008-05-22 2019-02-28 Fionia Lighting Aps Sposób i urządzenie wykorzystujące diody elektroluminescencyjne w otoczeniu szklarniowym
CN201228867Y (zh) 2008-06-06 2009-04-29 宁波永丰园林绿化建设有限公司 Led半导体植物补光灯
CN101661864B (zh) * 2008-08-27 2011-05-18 梁朝巍 智能型杀虫灯
LT5688B (lt) 2008-11-07 2010-09-27 Uab "Hortiled" Konversijos fosfore šviesos diodas, skirtas augalų fotomorfogeneziniams poreikiams tenkinti
CN101496490B (zh) * 2009-03-17 2011-07-06 廖永和 光纳米农用薄膜及其制备方法
KR101422364B1 (ko) * 2009-08-07 2014-07-22 쇼와 덴코 가부시키가이샤 식물 육성용의 다색 발광 다이오드 램프, 조명 장치 및 식물 육성 방법
FI20095967A (fi) 2009-09-18 2011-03-19 Valoya Oy Valaisinsovitelma
JP2011155948A (ja) 2010-02-03 2011-08-18 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 植物育成用発光装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002027831A (ja) * 2000-05-11 2002-01-29 Kansai Tlo Kk 植物育成用ｌｅｄ光源
JP2007188799A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Toshiba Lighting & Technology Corp 照明装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101908239B1 (ko) * 2017-11-02 2018-12-28 주식회사 지엘비젼 조명장치
WO2020116943A1 (ko) * 2018-12-06 2020-06-11 경북대학교 산학협력단 전색체 led 파장 변환에 따른 식물생장 증진 방법
KR20220037078A (ko) 2020-09-17 2022-03-24 재단법인 철원플라즈마 산업기술연구원 식물생장조명장치

Also Published As

Publication number Publication date
EP2963333A2 (en) 2016-01-06
EP2963333B1 (en) 2018-12-05
US8549787B2 (en) 2013-10-08
HK1170795A1 (en) 2013-03-08
JP2013505009A (ja) 2013-02-14
US11089737B2 (en) 2021-08-17
WO2011033177A3 (en) 2011-12-22
CN102597602B (zh) 2017-04-12
US20200045892A1 (en) 2020-02-13
DK2963333T3 (en) 2019-02-18
DE10774243T1 (de) 2012-11-08
DK2963333T4 (da) 2023-03-13
US10485183B2 (en) 2019-11-26
HUE042096T2 (hu) 2019-06-28
WO2011033177A2 (en) 2011-03-24
CA3187493A1 (en) 2011-03-24
CN107047093B (zh) 2020-12-18
SG178825A1 (en) 2012-04-27
CN102597602A (zh) 2012-07-18
CA2767905C (en) 2018-06-19
KR20120088662A (ko) 2012-08-08
ES2537384T3 (es) 2015-06-08
US8850743B2 (en) 2014-10-07
DE10774243T8 (de) 2013-04-25
AU2010297160B2 (en) 2015-05-07
EP2963333A3 (en) 2016-03-30
AU2015203695B2 (en) 2017-03-02
US20120159845A1 (en) 2012-06-28
FI20095967A (fi) 2011-03-19
RU2543979C2 (ru) 2015-03-10
RU2012113409A (ru) 2013-10-27
CN112628619A (zh) 2021-04-09
JP2017123872A (ja) 2017-07-20
US20100259190A1 (en) 2010-10-14
AU2015203695A1 (en) 2015-08-06
CA3062755A1 (en) 2011-03-24
ES2707148T3 (es) 2019-04-02
SG10201408102SA (en) 2015-01-29
EP2478285B1 (en) 2015-04-22
CA3003994C (en) 2020-01-07
US20170071135A1 (en) 2017-03-16
JP6534695B2 (ja) 2019-06-26
FI20095967A0 (fi) 2009-09-18
CA2767905A1 (en) 2011-03-24
CA3062755C (en) 2023-03-07
CA3003994A1 (en) 2011-03-24
WO2011033177A4 (en) 2012-02-16
ES2707148T5 (es) 2023-05-24
US9516818B2 (en) 2016-12-13
EP3511605A1 (en) 2019-07-17
PT2963333T (pt) 2019-02-04
EP2963333B2 (en) 2023-01-04
DK2478285T3 (en) 2015-05-11
EP2478285A2 (en) 2012-07-25
JP2015109870A (ja) 2015-06-18
US20130318869A1 (en) 2013-12-05
JP5714589B2 (ja) 2015-05-07
US20210386025A1 (en) 2021-12-16
CN107047093A (zh) 2017-08-18
AU2010297160A1 (en) 2012-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210386025A1 (en) Light emission source led component, horticultural light, and horticultural lighting fixture
KR101940828B1 (ko) 어두운 성장 챔버를 위한 식물 조명 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant