[发明专利]倒装型植物补光用LED装置及灯具

说明书

本发明公开了一种倒装型植物补光用LED装置及灯具，所述倒装型植物补光用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LED晶片上。本发明的倒装型植物补光用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。

技术领域

本发明涉及一种倒装型植物补光用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；