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發光裝置、植物栽培用LED光源以及植物工廠.pdf

摘要
申請專利號:

CN201180055432.7

申請日:

2011.11.15

公開號:

CN103220902B

公開日:

2014.12.10

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A01G 7/00申請日:20111115|||公開
IPC分類號: A01G7/00; F21S8/04; H01L33/50 主分類號: A01G7/00
申請人: 夏普株式會社
發明人: 尾崎信二; 植村豐德; 幡俊雄; 名田智一; 森岡達也; 松田誠; 石崎真也; 英賀谷誠; 松下仁士
地址: 日本國大阪府
優先權: 2011.10.14 JP 2011-227260; 2011.10.18 JP 2011-229239; 2010.11.25 JP 2010-263000; 2011.07.21 JP 2011-160255
專利代理機構: 中科專利商標代理有限責任公司 11021 代理人: 吳秋明
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201180055432.7

授權公告號:

103220902B||||||

法律狀態公告日:

2014.12.10|||2013.08.21|||2013.07.24

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明的基板型LED光源(10)中設有:至少1個藍光LED芯片(2),該藍光LED芯片(2)在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素的藍光域吸收峰相對應;紅熒光體(7b),該紅熒光體(7b)通過吸收藍光LED芯片(2)射出的激勵光而發出發光峰落在波長620~700nm的范圍內的光,從而與葉綠素的紅光域吸收峰相對應;樹脂層(7),該樹脂層(7)中分散有紅熒光體(7b),且包覆至少1個藍光LED芯片(2)。

權利要求書

權利要求書
1.   一種發光裝置,其特征在于:
具備發出第1短波長域光的至少1個第1LED芯片、以及包覆所述第1LED芯片的含熒光體的封裝樹脂,其中,所述第1短波長域光與植物或藻類經光合作用進行生育時所要吸收的光的多種吸收峰波長當中的、處在相對性短波長域的第1吸收峰波長相對應;
所述含熒光體的封裝樹脂中的熒光體通過吸收所述第1LED芯片射出的第1短波長域光而發出長波長域光,其中,所述長波長域光與所述多種吸收峰波長當中的、相比于所述第1吸收峰波長而處在長波長域的吸收峰波長相對應。

2.   根據權利要求1所述的發光裝置,其特征在于:
具備發出第2短波長域光的至少1個第2LED芯片,其中,所述第2短波長域光與所述多種吸收峰波長當中的、處在所述相對性短波長域但不同于所述第1吸收峰波長的第2吸收峰波長相對應。

3.   一種植物栽培用LED光源,包含權利要求1所述的發光裝置,
其特征在于具備:
至少1個藍光LED芯片,該藍光LED芯片在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素的藍光域吸收峰相對應;
紅熒光體,該紅熒光體通過吸收所述藍光LED芯片射出的激勵光而發出發光峰落在波長620~700nm的范圍內的光,從而與葉綠素的紅光域吸收峰相對應;
樹脂層,該樹脂層中分散有所述紅熒光體,且包覆所述藍光LED芯片。

4.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于,
所述藍光LED芯片包括:
至少1個供葉綠素a用的藍光LED芯片,該藍光LED芯片在波長400~450nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素a的藍光域吸收峰相對應;
至少1個供葉綠素b用的藍光LED芯片,該藍光LED芯片在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素b的藍光域吸收峰相對應。

5.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶1.3~1∶10。

6.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
所述樹脂層中的樹脂與紅熒光體間的調配比為1∶0.05~1∶0.20。

7.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
當該植物栽培用LED光源需要設置給發芽棚或育苗棚時,所述樹脂層中的樹脂與紅熒光體間的調配比為1∶0.05~1∶0.10。

8.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
當該植物栽培用LED光源需要設置給栽培棚時,所述樹脂層中的樹脂與紅熒光體間的調配比為1∶0.15~1∶0.20。

9.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
當該植物栽培用LED光源需要設置給發芽棚或育苗棚時,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶1.3~1∶3.5。

10.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
當該植物栽培用LED光源需要設置給栽培棚時,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶7.5~1∶10。

11.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
對于葉綠素a的含量高于葉綠素b的植物的栽培,所述紅熒光體包括CaAlSiN3:Eu系成分。

12.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
對于葉綠素b的含量高于葉綠素a的植物的栽培,所述紅熒光體包括(Sr,Ca)A1SiN3:Eu系成分。

13.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
基板上裝載有多個藍光LED芯片,這些藍光LED芯片的周圍設有豎立壁;
在所述豎立壁的內側充填有樹脂,該樹脂中分散有所述紅熒光體。

14.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于具備:
陰極引腳;
與所述陰極引腳相連的支架杯;
裝載在所述支架杯內的至少1個所述藍光LED芯片;
陽極引腳,其介由導線而與裝載在所述支架杯內的藍光LED芯片相連;
充填在所述支架杯內的樹脂層,該樹脂層中分散有所述紅熒光體,且該樹脂層包覆所述藍光LED芯片;
封裝樹脂,其按照使所述陰極引腳的頭端及陽極引腳的頭端露出的方式,將支架杯整體封裝成炮彈狀。

15.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
射出波長為400~480nm的第1光、以及波長為620~700nm的第2光。

16.   根據權利要求3所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
射出從所述藍光LED芯片發出的第1光、以及經所述藍光LED芯片的激勵而從紅熒光體發出的第2光。

17.   根據權利要求13所述的植物栽培用LED光源,其特征在于:
在所述基板的背面設有冷卻單元。

18.   一種植物工廠,其特征在于具備:
權利要求9所述的植物栽培用LED光源、以及權利要求10所述的植物栽培用光源。

說明書

說明書發光裝置、植物栽培用LED光源以及植物工廠
技術領域
本發明涉及一種發出在光合作用和生育上需光照的植物或藻類所能吸收的光的發光裝置、植物栽培用LED光源以及植物工廠。具體涉及一種用以有效培育植物、藻類等生物的發光裝置、植物栽培用LED光源以及植物工廠。
背景技術
關于植物工廠等中所能使用的植物培養用LED光源,至今例如已有專利文獻1揭示的植物伸長裝置。
如圖11所示,專利文獻1揭示的植物伸長裝置100具備:光出射部110,射出供植物伸長的光;供電部120,以能夠改變該光出射部110射出的光的光譜的方式來供電;判別部131,對作為培育對象的植物101的種類進行判別;光譜設定部132,按照該判別部131判別出的植物101的種類,對上述供電部120進行控制,從而設定光譜。
上述光出射部110中,在平板狀的基板111的一個面上鋪設有多個發出不同光譜的光的多種LED112,LED112按照其出射光照向植物101的方式來設置。LED112例如形成為炮彈狀。
另外,關于其他現有的植物栽培用LED光源,例如有專利文獻2中揭示的植物栽培用LED光源。
專利文獻2揭示的植物栽培用LED光源200能夠安裝到植物培養容器的蓋子上。如圖12所示,其包含陰極端子201、陽極端子202、發光芯片203、環氧樹脂透鏡204。其按照發光芯片203種類的不同,可發出具有規定顏色的放射光205。
〔現有技術文獻〕
專利文獻1:日本國專利申請公開公報“特開2004?344114號公報”;2004年12月9日公開。
專利文獻2:日本國專利申請公開公報“特開平9?252651號公報”;1997年9月30日公開。
發明內容
〔本發明所要解決的問題〕
然而,在上述專利文獻2揭示的如圖12所示的現有植物栽培用LED光源200中,如專利文獻2的圖2所示,光源中所用的紅光LED是波長域為630nm~680nm、優選在波長660nm附近具有發光峰的LED。另外,藍光LED采用的是波長域為380nm~480nm、優選在波長450nm附近具有發光峰的LED。
并且,在專利文獻2中,藍光LED的光量比例被設計成在紅光LED光量的50%以下。LED中通常是混合使用紅光和藍光的,但也能視植物的不同而單獨使用紅光。
但在混合使用紅光和藍光時,以及在單獨使用紅光時,均存在如下的問題。
(1)混合使用紅光LED和藍光LED時,難以實現優異的配置。具體例如有設置面積過大的問題,且難以在角落處實現有規則的配置。
(2)藍光域與紅光域之間的光量比例需要調整。當通過調整藍光LED或紅光LED的個數來調整光量比例時,從長期驅動的角度來看,因劣化特性的差異而會導致光量比例的誤差。
在此,若想要將藍光LED的光量比例控制在紅光LED光量的50%以下,就需要采取以下等措施:
(A)使紅光LED進行高亮度發光(增大驅動電流);
(B)在各LED中增加LED芯片的裝載數;
(C)增加紅光LED的個數。
然而若采用(A)措施,則會助長藍光LED芯片與紅光LED芯片之間的劣化特性差,當進行長期性驅動時,光量比例的偏差也就增大。另外,若通過電學方法來調整光量,則需要設置電驅動電路等,從而使LED結構變復雜。若采用(B)措施,則紅光LED的體積將增大,從而出現難以控制擴散角指向性的問題等。若采用(C)措施,則即使在藍光LED個數較少的前提下將紅光LED均勻配置,或即使將藍光LED的擴散角指向性調整成最佳,紅光與藍光的混色也不充分,因此易發生色不均。
(3)難以對藍光LED和紅光LED進行混色,因此難以獲得植物栽培上所需的混合色。具體為,若分開地使用多個藍光LED和紅光LED,則極難實現既滿足規定的光量比例,又無空間色不均的均勻混色光。
本發明是鑒于上述的問題而研發的,目的在于提供一種既無需增大設置面積,又能通過簡單結構來容易地調整藍光域與紅光域間光量比例的發光裝置、植物栽培用LED光源以及植物工廠。
〔用以解決問題的技術方案〕
為解決上述問題,本發明的發光裝置的特征在于:具備發出第1短波長域光的至少1個第1LED芯片以及包覆所述第1LED芯片的含熒光體的封裝樹脂,其中,所述第1短波長域光與植物或藻類經光合作用進行生育時所要吸收的光的多種吸收峰波長當中的、處在相對性短波長域的第1吸收峰波長相對應;所述含熒光體的封裝樹脂中的熒光體通過吸收所述第1LED芯片射出的第1短波長域光而發出長波長域光,其中,所述長波長域光與所述多種吸收峰波長當中的、相比于所述第1吸收峰波長而處在長波長域的吸收峰波長相對應。在此,所謂“相對性短波長域”是指波長低于500nm的波長域。
即,進行光合作用的植物或藻類等生物在其生育上,大多需吸收具有處在相對性短波長域的第1吸收峰波長、以及較第1吸收峰波長而處在長波長域的吸收峰波長的光。對此,本發明中具備了發出與第1吸收峰波長相對應的第1短波長域光的至少1個第1LED芯片、以及包覆第1LED芯片的含熒光體的封裝樹脂。而且,含熒光體的封裝樹脂中的熒光體發出長波長域光,該長波長域光與較第1吸收峰波長而處在長波長域的吸收峰波長相對應。
其結果是,無需使用獨立的藍光LED芯片和獨立的紅光LED芯片這2種LED芯片,便能通過單獨一種的藍光LED芯片來發出與植物及藻類等生物生長上所需的葉綠素等的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰相對應的光。因此設置面積不會增大。在該結構中,由于紅熒光體是分散在樹脂層中的,因此能按照給定的調配比而在樹脂中分散紅熒光體,從而能按照該調配比來改變藍光域的光量以及紅光域的光量。
因此,能提供一種無需增大設置面積便能以簡單結構來容易地調整藍光域和紅光域間的光量比例,且能放出空間色不均現象較少的紅藍混色光的發光裝置。
另外,本發明的發光裝置也可以具備發出第2短波長域光的至少1個第2LED芯片,所述第2短波長域光與所述多種吸收峰波長當中的、處在所述相對性短波長域但不同于所述第1吸收峰波長的第2吸收峰波長相對應。
其結果是,能提供一種即使相對性短波長域中存在第1吸收峰波長和第2吸收峰波長這兩種吸收峰波長,也能恰當地促進植物及藻類等生物的成長的發光裝置。
為解決上述問題,本發明的植物栽培用LED光源是包含上述發光裝置的植物栽培用LED光源,其特征在于具備:至少1個藍光LED芯片,該藍光LED芯片在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素的藍光域吸收峰相對應;紅熒光體,該紅熒光體通過吸收所述藍光LED芯片射出的激勵光而發出發光峰落在波長620nm~700nm的范圍內的光,從而與葉綠素的紅光域吸收峰相對應;樹脂層,該樹脂層中分散有所述紅熒光體,且包覆所述藍光LED芯片。
在上述發明中,植物栽培用LED光源包含至少1個藍光LED芯片、以及包覆該藍光LED芯片且內部分散有紅熒光體的樹脂層。在該方案中,為了與葉綠素的藍光域吸收峰相對應,藍光LED芯片發出波長落在400~480nm范圍內的光。另外,為了與葉綠素的紅光域吸收峰相對應,紅熒光體通過吸收藍光LED芯片射出的激勵光而發出發光峰落在波長620~700nm范圍內的光。
其結果是,無需使用獨立的藍光LED芯片和獨立的紅光LED芯片這2種LED芯片,便能通過單獨一種的藍光LED芯片來發出與植物生長上所需的葉綠素的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰相對應的光。因此設置面積不會增大。在該結構中,由于紅熒光體是分散在樹脂層中的,因此能按照給定的調配比而在樹脂中分散紅熒光體,從而能按照該調配比來改變藍光域的光量以及紅光域的光量。
因此,能提供一種無需增大設置面積便能以簡單結構來容易地調整藍光域和紅光域間的光量比例,且能放出空間色不均現象較少的紅藍混色光的植物栽培用LED光源。
為解決上述問題,本發明的植物工廠的特征在于具備上述的植物栽培用LED光源。
通過上述發明,能提供一種具備了無需增大設置面積便能以簡單結構來容易地調整藍光域和紅光域間的光量比例的植物栽培用LED光源的植物工廠。
〔發明效果〕
如上所述,在本發明的發光裝置中,具備發出第1短波長域光的至少1個第1LED芯片以及包覆所述第1LED芯片的含熒光體的封裝樹脂,其中,所述第1短波長域光與植物或藻類經光合作用進行生育時所要吸收的光的多種吸收峰波長當中的、處在相對性短波長域的第1吸收峰波長相對應;并且,所述含熒光體的封裝樹脂中的熒光體通過吸收所述第1LED芯片射出的第1短波長域光而發出長波長域光,其中,所述長波長域光與所述多種吸收峰波長當中的、相比于所述第1吸收峰波長而處在長波長域的吸收峰波長相對應。
另外,如上所述,本發明的植物栽培用LED光源具備:至少1個藍光LED芯片,該藍光LED芯片在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素的藍光域吸收峰相對應;紅熒光體,該紅熒光體通過吸收所述藍光LED芯片射出的激勵光而發出發光波長落在波長620~700nm的范圍內的光,從而與葉綠素的紅光域吸收峰相對應;樹脂層,該樹脂層中分散有所述紅熒光體,且包覆所述至少1個藍光LED芯片。
如上所述,本發明的植物工廠具備上述的植物栽培用LED光源。
因此本發明的效果在于:能提供一種既無需增大設置面積又能以簡單結構來容易地調整藍光域和紅光域間的光量比例的發光裝置、植物栽培用LED光源、以及植物工廠。
附圖說明
圖1的(a)、(b)表示本發明的植物栽培用LED光源的一個實施方式,是基板型植物栽培用LED光源的結構的截面圖。
圖2的(a)是上述基板型植物栽培用LED光源中尚未形成有樹脂層前的結構的俯視圖,(b)是上述基板型植物栽培用LED光源中形成了樹脂層后的結構的俯視圖。
圖3的(a)是上述植物栽培用LED光源中的調配比取為樹脂∶紅熒光體=1∶0.05時的發光光譜的坐標圖,(b)是上述植物栽培用LED光源中的調配比取為樹脂∶紅熒光體=1∶0.10時的發光光譜的坐標圖。
圖4的(a)是上述植物栽培用LED光源中的調配比取為樹脂∶紅熒光體=1∶0.15時的發光光譜的坐標圖,(b)是上述植物栽培用LED光源中的調配比取為樹脂∶紅熒光體=1∶0.20時的發光光譜的坐標圖。
圖5是表達葉綠素吸光光譜、以及本實施方式的LED光源的運用例的圖。
圖6是上述LED光源的溫度特性與現有LED光源進行比較時的坐標圖。
圖7的(a)、(b)是供照明的植物栽培用LED光源的結構的俯視圖,(c)是上述植物栽培用LED光源的發光光譜的坐標圖。
圖8是將上述植物栽培用LED光源運用在植物工廠中的運用例的說明圖。
圖9的(a)是炮彈型植物栽培用LED光源中的調配比取為樹脂∶紅熒光體=1∶0.05時的結構的截面圖,(b)是炮彈型植物栽培用LED光源中的調配比取為樹脂∶紅熒光體=1∶0.20時的結構的截面圖。
圖10的(a)表示本發明的植物栽培用LED光源的另一實施方式,是基板型植物栽培用LED光源的結構的截面圖,(b)是上述基板型植物栽培用LED光源中尚未形成有樹脂層前的結構的俯視圖。
圖11是現有植物栽培用LED光源的結構圖。
圖12是現有的另一植物栽培用LED光源的結構圖。
[附圖標記說明]
1   陶瓷基板(基板)
2   藍光LED芯片(供葉綠素b用的藍光LED芯片、第1LED芯片)
3   豎立壁
7   樹脂層(含熒光體的封裝樹脂)
7a  樹脂
7b  紅熒光體(熒光體)
7c  綠熒光體
10  基板型LED光源(植物栽培用LED光源)
10A 基板型LED光源(植物栽培用LED光源)
10B 基板型LED光源(植物栽培用LED光源)
10C 基板型LED光源(植物栽培用LED光源)
10D 基板型LED光源(植物栽培用LED光源)
20  照明用LED光源
30  植物工廠
40  炮彈型LED燈(植物栽培用LED光源)
40A 炮彈型LED燈(植物栽培用LED光源)
40D 炮彈型LED燈(植物栽培用LED光源)
41  支架引腳杯(支架杯)
42  陽極引腳框(陽極引腳)
43  陰極引腳框(陰極引腳)
44  封裝樹脂
50  基板型LED光源(植物栽培用LED光源)
52  藍光LED芯片(供葉綠素a用的藍光LED芯片)
具體實施方式
〔實施方式1〕
以下,根據圖1~圖8來說明本發明的一個實施方式。
(植物栽培用LED光源的結構)
首先,根據圖2的(a)、(b)來說明本實施方式的植物栽培用LED光源的結構。圖2的(a)是尚未注入含紅光熒光體的樹脂之前的植物栽培用LED光源的俯視圖,圖2的(b)是注入了含紅光熒光體的樹脂之后的植物栽培用LED光源的俯視圖。
基板型LED光源10是本實施方式的植物栽培用LED光源,如圖2的(a)所示,作為基板的陶瓷基板1上裝載有多個藍光LED芯片2,在這些藍光LED芯片2的周圍設有由樹脂構成的豎立壁3。
本實施方式中,例如每3個藍光LED芯片2構成串聯電連接的橫隊列,且兩個相鄰縱隊列之間的藍光LED芯片2構成并聯電連接。如此,8個橫隊列構成并聯,共計有24個藍光LED芯片2。在本發明中,藍光LED芯片2的個數并不限于是多個,也可以是1個。另外,采用多個時,也并不限于是24個。采用多個時,其排列方式也無限定。電連接的方法也不限于是上述連接方式。
在豎立壁3的內側,上述各藍光LED芯片2分別通過導電性引線5而與設置在各列藍光LED芯片2兩側的布線圖案4a和布線圖案4b相連。布線圖案4a和布線圖案4b各自與陶瓷基板1上的裝載在豎立壁3外側的陰極電極岸6a和陽極電極岸6b相連。
另外,如圖2的(b)所示,在本實施方式的基板型LED光源10中,在豎立壁3的內側充填設有從上述多個藍光LED芯片2的頂側包覆這些藍光LED芯片2的樹脂層7。該樹脂層7中混合分散有紅熒光體。
本實施方式的藍光LED芯片2發出與葉綠素的藍光域吸收峰相對應的、波長為400nm~480nm的第1光。另外,紅熒光體7b吸收藍光LED芯片2發出的光,從而發出與葉綠素的紅光域吸收峰相對應的、發光峰波長落在620nm~700nm的第2光。
藍光LED芯片2可以不但發出與藍光域吸收峰相對應的波長為400nm~480nm的第1光,還輸出包括紫外光在內的藍紫外光域的光。
(藍光域與紅光域間的光量比例的調整)
以下根據圖1的(a)、(b)以及圖3,對本實施方式的基板型LED光源10中藍光域與紅光域間的光量比例的調整方法進行說明。圖1的(a)、(b)是,紅熒光體與硅酮樹脂之間的調配比互不相同的基板型LED光源10(10A)、10(10D)的結構的截面圖。
如圖1的(a)所示,紅熒光體7b包含在樹脂7a中,從而構成了本實施方式的基板型LED光源10中的樹脂層7,其中,該樹脂7a包括硅酮樹脂。因此,通過改變紅熒光體7b相對于樹脂7a的占量比,便能射出波長互異的光。
例如,將CaAlSiN3:Eu用作紅熒光體7b時,如上所述,藍光LED芯片2射出發光峰落在波長400~480nm范圍內的光。由此,射出波長為400~480nm的第1光、以及波長為620~700nm的第2光。在此,CaAlSiN3:Eu是以2價銪(Eu)為激勵材料的氮化物紅熒光體,其是一種溫度特性穩定且具有高發光效率的熒光體。
具體為,當采用圖1的(a)所示的、調配比取為樹脂7a∶紅熒光體7b=1∶0.05的基板型LED光源10A時,如圖3的(a)所示,可獲得在發光峰波長440nm處具有發光強度1.0,且在發光峰波長640nm處具有發光強度0.3的光譜。另外,當采用調配比取為樹脂7a∶紅熒光體7b=1∶0.10的基板型LED光源10B時,如圖3的(b)所示,可獲得在發光峰波長440nm處具有發光強度1.0,且在發光峰波長640nm處具有發光強度0.8的光譜。
此外,當采用調配比取為樹脂7a∶紅熒光體7b=1∶0.15的基板型LED光源10C時,如圖4的(a)所示,可獲得在發光峰波長440nm處具有發光強度0.56,且在發光峰波長640nm處具有發光強度1.0的光譜。
當采用圖1的(b)所示的、調配比取為樹脂7a∶紅熒光體7b=1∶0.20的基板型LED光源10D時,如圖4的(b)所示,可獲得在發光峰波長440nm處具有發光強度0.4,且在發光峰波長640nm處具有發光強度1.0的光譜。
像這樣,通過改變樹脂7a與紅熒光體7b之間的調配比,便能容易地調整藍光域與紅光域之間的光量比例。
(植物生長上所需的光的波長)
以下,根據圖5說明一下在植物生長上需要照射何種波長的光即可。圖5是表達葉綠素吸光特性、以及本實施方式的基板型LED光源10的光譜的圖。
首先,植物光合作用中起到核心作用的葉綠素(chlorophyll)并非吸收所有波長的光,而是如圖5所示那樣,在紅光波長660nm附近和藍光波長450nm附近才明確表現出吸收峰。出于這一理由,光合作用的波長特性為:在660nm附近具有第一吸收峰,且在450nm附近具有第二吸收峰。
因此,當植物長出葉子而進入光合作用活躍的栽培階段時,含紅光和藍光這兩方光成分的光便有利于植物的生育。
另一方面,450nm附近的藍光還影響到植物內被稱之為高能源反應體系的光反應體系,因此450nm附近的藍光是植物健康生長形態上所不可缺的因素。因此藍光成分在發芽、育苗階段的重要性便增大。
對此,就本實施方式的基板型LED光源10而言,見圖5便可知本實施方式的基板型LED光源10A與葉綠素的藍光域吸收帶相匹配,且本實施方式中的基板型LED光源10D與葉綠素的紅光域吸收帶相匹配。
像這樣,可知在本實施方式的基板型LED光源10中,僅通過改變樹脂7a與紅熒光體7b間的調配比,便能容易地與葉綠素的吸光特性形成匹配。
在此一提的是,光學領域中,人們例如將光量子束密度用作光量單位。所謂光量子束密度是指:陽光照射到某物質上時,1秒鐘內照射的光子數除以該物質的受光面積而得的值。然而將光量子束密度用作光量單位時,由于是以光子的數量來進行度量的,因此無論到來的是紅外光還是紫外光,均計為1個光子。另一方面,在光化學反應中,只有當色素所能吸收的光子到來時,才引起化學反應。以植物為例而言,葉綠素不吸收的光無論來多少,均與不存在該光的情況無差異。因此,在涉及光合作用的技術領域中,僅對葉綠素所能吸收的400nm~700nm波長域下的、光合作用有效光量子束密度或光合作用光量子束進行定義。所謂光合作用光量子束是指:光合作用有效光量子束密度(PPFD;photosynthetic photon flux density:光合作用光通量密度)乘以光照射面積而得的值。該值并非單純是用紅光域及藍光域內的葉綠素吸收峰波長能量來表達的值,為了求得植物生長上所需的光強度,其還以光子量的方式表達了與紅光域及藍光域的各吸收光譜相對應的能量(即光合作用上所需的能量)。另外,光合作用光量子束能根據LED光源的光譜特性、以及各波長的光的單個光子能量來求得。
因此,若用光合作用光量子束來對基板型LED光源10加以表達,則在圖3的(a)所示的基板型LED光源10A中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束為1μmol/s,而波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束為1.3μmol/s。在此,該光合作用光量子束的值是根據圖中波長400nm~480nm的坐標域面積、以及圖中波長620nm~700nm的坐標域面積來求出的。若用比率來進行表達,則波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶1.3。
另外,在圖4的(a)所示的基板型LED光源10D中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束為0.2μmol/s,而波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束為2.0μmol/s。若用比率來進行表達,則波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶10。
在圖3的(b)所示的基板型LED光源10B中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶3.5。另外,在圖4的(b)所示的基板型LED光源10C中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶7.5。
因此,在本實施方式中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比落在1∶1.3~1∶10的范圍內。其結果是,能實現一種適于植物的發芽、育苗以及栽培的基板型LED光源10。
具體為,若是以在發芽棚或育苗棚中設置LED光源為目的,則優選采用:波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比落在1∶1.3~1∶3.5的范圍內的基板型LED光源10A、10B。如此便能實現一種適于植物的發芽、育苗的基板型LED光源10A、10B。
另外,若是以在栽培棚中設置LED光源為目的,則優選采用:波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比落在1∶7.5~1∶10的范圍內的基板型LED光源10C、10D。如此便能實現一種適于植物栽培的基板型LED光源10C、10D。
圖6表示了本實施方式的基板型LED光源10以及現有的植物栽培用單色紅光LED的、相對總光通量與溫度特性之間的關系。在圖6中,橫軸表示所裝載的芯片的交界(junction)溫度,縱軸表示相對總光通量值。如圖6所示可知,基板型LED光源10(圖6中用實線表達)與現有的植物栽培用單色紅光LED(圖6中用虛線表達)相比,兩者在高溫區域內相差了約10%的溫度特性。該差異的原因在于紅光LED的溫度特性較差的緣故。對此,本實施方式的基板型LED光源10中采用了紅熒光體7b來代替紅光LED,因此溫度特性有所提高。更進一步而言,基板型LED光源10以及后述的炮彈型LED燈40能夠良好地與葉綠素吸光特性下的吸光峰相匹配。
(紅熒光體的材質)
在上述的說明中,將CaAlSiN3:Eu用作了本實施方式的基板型LED光源10中的紅熒光體7b,但并不僅限定于此。例如也能采用(Sr,Ca)AlSiN3:Eu。該(Sr,Ca)AlSiN3:Eu是將CaAlSiN3:Eu中的一部分Ca置換成Sr,從而使發光峰波長偏移向短波長域的熒光體,其與CaAlSiN3:Eu同樣,是溫度特性穩定且具有高發光效率的熒光體。
具體而言,尤其是對于葉綠素a的含量高于葉綠素b的植物,優選將CaAlSiN3:Eu(發光峰處于650~660nm)用作紅熒光體7b。另外,對于葉綠素b的含量高于葉綠素a的植物,優選將發光峰(620~630nm)處在短波長側的(Sr,Ca)AlSiN3:Eu用作紅熒光體7b。
另外,作為紅熒光體7b,還能采用3.5MgO·0.5MgF2·GeO2:Mn、La2O2S:Eu、Y2O2S:Eu、LiEuW2O8、(Y,Gd,Eu)2O3、(Y,Gd,Eu)2BO3、及/或YVO4:Eu、CaS:(Eu,Ce,K)。
當然,毫無疑問也可并用2種以上的熒光體來作為紅熒光體7b,例如并用CaAlSiN3:Eu和(Sr,Ca)AlSiN3:Eu等。這利于栽培葉綠素a含量和葉綠素b含量各占一半的植物。
另外,針對葉綠素在藍光域的吸光特性,也可適當選擇藍光LED芯片2,以使藍光LED芯片2的發光峰波長與葉綠素a及葉綠素b的吸收峰相匹配。例如,對于葉綠素a含量較高的植物,優選使用在430~440nm范圍內具有發光峰的藍光LED芯片2(類型I)。而對于葉綠素b含量較高的植物,優選使用在450~460nm范圍內具有發光峰的藍光LED芯片2(類型II)。
此外,也可以將分別與葉綠素a及葉綠素b相配的類型的藍光LED芯片2、和紅熒光體7b進行組合來用在基板型LED光源10中。例如,可以將類型I的藍光LED芯片2與包括CaAlSiN3:Eu的紅熒光體7b加以組合,或將類型II的藍光LED芯片2與包括(Sr,Ca)AlSiN3:Eu的紅熒光體7b加以組合等,如此能實現具有各種組合方式的基板型LED光源10。
此時,就各組合方式來適當地調整樹脂7a與熒光體7b之間的調配比,以達到期望的光量比例。
(人工作上所需的基板型LED光源(照明用LED光源)的結構)
雖然上述基板型LED光源10是植物栽培用LED光源,但也能容易地將該基板型LED光源10改為人工作上所需的照明用LED光源20。
即,如圖7的(a)、(b)、(c)所示,在上述基板型LED光源10的結構基礎上,對從多個藍光LED芯片2的頂側來包覆這些藍光LED芯片2的樹脂層7加以變形,也就是在樹脂7a中不僅混合分散有紅熒光體7b,還追加分散有綠熒光體7c。
具體為,在照明用LED光源20中,陶瓷基板1上裝載有多個藍光LED芯片2,在這些藍光LED芯片2的周圍設有豎立壁3。
在本實施方式中,例如每12個藍光LED芯片2構成1個串聯隊列,且13個串聯隊列構成并聯,共計有156個藍光LED芯片2。在本發明中,藍光LED芯片2的個數并不限于是多個,也可以是1個。另外,采用多個時,也并不限于是156個。且采用多個時,其排列方式也無限定。
在豎立壁3的內側,上述各藍光LED芯片2分別通過導電性引線5,而與設置在各列LED芯片2兩側的布線圖案4a和布線圖案4b電連接。布線圖案4a和布線圖案4b分別與陶瓷基板1上的裝載在豎立壁3外側的陰極電極岸6a和陽極電極岸6b電連接。
另外,如圖7的(b)所示,在本實施方式的照明用LED光源20中,在豎立壁3的內側充填設有從上述多個藍光LED芯片2的頂側包覆這些藍光LED芯片2的樹脂層7。在包括硅酮樹脂的樹脂7a中混合分散有紅熒光體7b和綠熒光體7c,由此構成了樹脂層7。
在此,在照明用LED光源20中,例如樹脂7a、紅熒光體7b以及綠熒光體7c彼此間的調配比例為1∶0.01∶0.10。采用該調配比時,可獲得圖7的(c)所示的發光光譜。根據圖7的(c)所示的發光光譜,可知人最能感到明亮的波長550nm附近的光量有所增加。因此,可見照明用LED光源20能有效地用作供人工作的照明光源。
(在植物工廠中的運用)
接著,根據圖8,對本實施方式的基板型LED光源10在植物工廠中的運用例進行說明。圖8是使用有本實施方式的基板型LED光源10以及照明用LED光源20的植物工廠30的例圖。
如圖8所示,在本實施方式的植物工廠30中,對發芽棚例如設置1300個基板型LED光源10A。另外,對育苗棚設置4600個基板型LED光源10A。此外,對栽培棚設置17000個基板型LED光源10D。另外,在出貨室中,由于人要在此進行操作,因此設置370個照明用LED光源20。
如上所述,本實施方式的發光裝置具備:作為第1LED芯片的至少1個藍光LED芯片2、以及作為含熒光體的封裝樹脂的用以包覆藍光LED芯片2的樹脂層7,其中,第1LED芯片發出波長為400~480nm且與第1吸收峰波長相對應的第1短波長域光,該第1吸收峰波長是植物經光合作用來進行生育時所要吸收的光的多種吸收峰波長當中的、處在相對性短波長域的葉綠素藍光域吸收峰波長;并且,樹脂層7中所含的紅熒光體7b通過吸收藍光LED芯片2射出的第1短波長域光,而發出多種吸收峰波長當中的、波長為620~700nm且與葉綠素紅光域吸收峰波長相對應的長波長域光,其中,該葉綠素紅光域吸收峰波長是較上述第1吸收峰波長而處在長波長域的吸收峰波長。
也就是說,進行光合作用的植物在其生育上大多需要吸收:在相對性短波長域具有第1吸收峰波長,且在長波長域具有大于第1吸收峰波長的吸收峰波長的光。對此,本實施方式中具備了:至少1個藍光LED芯片2,該藍光LED芯片2發出與第1吸收峰波長相對應的第1短波長域光;樹脂層7,其用以包覆該藍光LED芯片2。樹脂層7中所含的紅熒光體7b發出長波長域光,該長波長域光與處在長波長域而大于第1吸收峰波長的吸收峰波長相對應。
其結果是,無需獨立地使用藍光LED芯片和紅光LED芯片這2種LED芯片,便能通過單獨一種的藍光LED芯片來發出與植物等生物的生長上所需的、葉綠素等的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰相對應的光。因此設置面積不會增大。在該結構中,由于紅熒光體是分散在樹脂層中的,因此能以給定的調配比而在樹脂中分散紅熒光體,從而能按照該調配比來改變藍光域的光量以及紅光域的光量。
因此,能提供一種既無需增大設置面積,又能以簡單結構來容易地調整藍光域和紅光域間的光量比例,且能放出空間色不均現象較少的紅藍混色光的發光裝置。
另外,本實施方式的植物栽培用LED光源中設有:至少1個藍光LED芯片2,該藍光LED芯片2在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素的藍光域吸收峰相對應;紅熒光體7b,該紅熒光體7b通過來自藍光LED芯片2的激勵光而發出發光峰落在波長620nm~700nm內的光,從而與葉綠素的紅光域吸收峰相對應;樹脂層7,該樹脂層7內分散有紅熒光體7b,且包覆上述至少1個藍光LED芯片2。
根據上述方案,植物栽培用LED光源包含:至少1個藍光LED芯片2、以及包覆該藍光LED芯片2且內部分散有紅熒光體7b的樹脂層7。在該方案中,能夠用藍光LED芯片2來發出波長為400~480nm范圍、且與葉綠素的藍光域吸收峰相對應的光。并且,紅熒光體7b通過吸收藍光LED芯片2射出的激勵光,而發出在波長620nm~700nm的范圍內擁有與葉綠素的紅光域吸收峰相對應的發光峰的光。
其結果是,無需使用獨立的藍光LED芯片2和獨立的紅光LED芯片這2種LED芯片,就能通過單獨一種的藍光LED芯片2來發出與植物生長上所需的、葉綠素的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰相對應的光。因此設置面積不會增大。在該結構中,由于紅熒光體7b是分散在樹脂層中的,因此能按照給定的調配比而在樹脂中分散紅熒光體7b,從而能通過該調配比來改變藍光域的光量以及紅光域的光量。
因此,能提供一種既無需增大設置面積,又能以簡單的結構而容易地調整藍光域和紅光域之間的光量比例,且能放出空間色不均現象較少的紅藍混色光的植物栽培用LED光源。
另外,在本實施方式的基板型LED光源10中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比優選落在1∶1.3~1∶10的范圍內。其結果是,能實現一種適于植物的發芽、育苗以及栽培的基板型LED光源10。
另外,在本實施方式的基板型LED光源10中,樹脂層7中的樹脂7a與紅熒光體7b間的調配比優選落在1∶0.05~1∶0.20的范圍內。其結果是,能實現一種適于植物的發芽、育苗以及栽培的基板型LED光源10。
另外,若是以在發芽棚或育苗棚中設置本實施方式的基板型LED光源10為目的,則該基板型LED光源10的樹脂層7中的樹脂7a與紅熒光體7b間的調配比優選落在1∶0.05~1∶0.10的范圍內。
植物光合作用中起到核心作用的葉綠素(chlorophyll)并非吸收所有波長的光,而是在紅光波長660nm附近和藍光波長450nm附近才明確表現出吸收峰。出于這一理由,光合作用的波長特性為:在660nm附近具有第一吸收峰,且在450nm附近具有第二吸收峰。也就是說,當植物長出葉子而進入光合作用活躍的栽培階段時,含紅光和藍光這兩方光成分的光便有利于植物的生育。另一方面,450nm附近的藍光還影響到植物內被稱之為高能源反應體系的光反應體系,因此450nm附近的藍光是植物健康生長形態上所不可缺的因素。因此藍光成分在發芽、育苗階段的重要性便增大。
出于以上理論,在本實施方式中,樹脂層7內的樹脂7a與紅熒光體7b間的調配比為1∶0.05~1∶0.10。通過采用該調配比,能提供一種可容易地射出含在植物發芽、育苗階段的健康生長形態上所不可缺的藍光成分的光的基板型LED光源10。
另外,若是以在栽培棚中設置本實施方式的基板型LED光源10為目的,則該基板型LED光源10的樹脂層7中的樹脂7a與紅熒光體7b間的調配比為1∶0.15~1∶0.20。由此,對于植物長出葉子而光合作用較活躍的栽培階段,能提供一種可容易地射出含藍光和紅光這兩方光成分的光的基板型LED光源10。
另外,若是以在發芽棚或育苗棚中設置本實施方式的基板型LED光源10為目的,則在該基板型LED光源10中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比優選為1∶1.3~1∶3.5。由此,能實現一種適于植物的發芽、育苗的基板型LED光源10。
另外,若是以在栽培棚中設置本實施方式的基板型LED光源10為目的,則在該基板型LED光源10中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比優選為1∶7.5~1∶10。由此,能實現一種適于植物栽培的基板型LED光源10。
另外,對于葉綠素a的含量高于葉綠素b的植物的栽培,本實施方式的基板型LED光源10中的紅熒光體7b優選包括CaAlSiN3:Eu系成分。
植物中具有葉綠素a和葉綠素b。而葉綠素a和葉綠素b各自的吸光特性互不相同。具體為,就紅光域而言,葉綠素a在650~660nm的范圍內擁有吸收峰,而葉綠素b在620~630nm的范圍內擁有吸收峰。
對此,在本實施方式中,對于葉綠素a的含量高于葉綠素b的植物的栽培,紅熒光體7b包括CaAlSiN3:Eu系成分。即,具有CaAlSiN3:Eu系成分的紅熒光體能夠射出在650~660nm波長范圍內具有發光峰的光。
因此,對于葉綠素a的含量高于葉綠素b的植物的栽培,優選使用具有CaAlSiN3:Eu系成分的紅熒光體7b。
另外,對于葉綠素b的含量高于葉綠素a的植物的栽培,本實施方式的基板型LED光源10中的紅熒光體7b優選包括(Sr,Ca)AlSiN3:Eu系成分。
葉綠素b在620~630nm的紅光域內擁有吸收峰。而具有(Sr,Ca)AlSiN3:Eu系成分的紅熒光體能夠射出在620~630nm的波長范圍內具有發光峰的光。
因此,對于葉綠素b的含量高于葉綠素a的植物的栽培,優選使用具有(Sr,Ca)AlSiN3:Eu系成分的紅熒光體7b。
另外,在本實施方式的基板型LED光源10中,陶瓷基板1上裝載有多個藍光LED芯片2,這些藍光LED芯片2的周圍設有豎立壁3,且在豎立壁3的內側充填有樹脂7a,該樹脂7a中分散有紅熒光體7b。
如此,便能實現所謂的基板型LED光源10。在該結構中,1個基板型LED光源10中采用了多個藍光LED芯片2,因此能通過1個基板型LED光源10來射出大光量的光。此外,由于使用分散在樹脂7a內的紅熒光體7b來代替紅光LED芯片,所以能大幅縮減掉與多個藍光LED芯片2相對應的多個紅光LED芯片的設置面積。
因此,能通過1個基板型LED光源10,以較少的設置面積來射出大光量的光。
另外,本實施方式的基板型LED光源10射出波長為400~480nm的第1光、以及波長為620~700nm的第2光。
由此,能通過1個基板型LED光源10來滿足植物生育上所需的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰這兩方。像這樣,通過采用單個基板型LED光源10,能縮小基板型LED光源10的設置面積,從而能提供信賴性高、適于用在植物工廠等中的光源。
另外,在本實施方式的基板型LED光源10中,第1光是藍光LED芯片2發出的光,第2光是紅熒光體7b發出的光。即,基板型LED光源10中,是在發光部附近生成出葉綠素吸光特性中的光吸收峰的。因此,來自基板型LED光源10的第1光和第2光進行的是均勻照射。即,在基板型LED光源10中,是在發光部附近生成出葉綠素吸光特性中的光吸收峰的。因此來自基板型LED光源10的第1光和第2光進行的是均勻照射。
具體為,藍光LED芯片2射出的第1光的一部分被紅熒光體7b吸收,于是紅熒光體7b射出第2光,第1光的剩余一部分因紅熒光體7b而進行散射。由于紅熒光體7b所包括的每個熒光體均是點光源,因此藍光或紅光進行均勻發光。
其結果是,能通過1個基板型LED光源10來滿足植物生育上所需的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰這兩方。像這樣,通過采用單個基板型LED光源10,能縮小基板型LED光源10的設置面積,從而能提供信賴性高、適于用在植物工廠等中的光源。
另外,本實施方式的植物工廠30具備有:上述基板型LED光源10A及/或基板型LED光源10B;以及,基板型LED光源10C及/或基板型LED光源10D。
因此,能實現一種具備有既無需增大設置面積又能通過簡單結構來容易地調整藍光域與紅光域間光量比例的基板型LED光源10的植物工廠30。
本發明并不限于上述實施方式,能在本發明的范圍內進行各種變更。
例如,雖然圖1的(a)、(b)所示的陶瓷基板1的背面上未設有任何部件,但并不限定于此。例如也可在基板型LED光源10的兼作散熱板的陶瓷基板1的背面側,也就是在裝載有藍光LED芯片2的面的反向側,安設帶有鰭板的散熱器。如此便能在植物工廠的室內,利用氣流且借助帶有鰭板的散熱器來冷卻陶瓷基板1。此時,帶有鰭板的散熱器的開口部方向優選與氣流方向相同。
另外,也可以在陶瓷基板1的背面設置使液態培養液進行循環的管。由此便能較好地冷卻基板型LED光源10,從而能穩定照射與葉綠素吸光特性中的光吸收峰相匹配的第1光和第2光。
像這樣,在本實施方式的基板型LED光源10中,優選在陶瓷基板1的背面設有作為冷卻單元的帶鰭板的散熱器。
由此能對變得高溫的藍光LED芯片2進行冷卻。
〔實施方式2〕
以下,根據圖9來說明本發明的其他實施方式。本實施方式中所述結構以外的結構,均與上述實施方式1相同。另外,為了便于說明,對于與上述實施方式1的圖示部件具有同樣功能的部件,賦予同一標記并省略其說明。
在上述實施方式1所說明的基板型LED光源10以及照明用LED光源20中,陶瓷基板1上裝載了至少1個以上的藍光LED芯片2。而如圖9的(a)、(b)所示,本實施方式的植物栽培用LED光源的不同之處在于其形狀為通常的炮彈型。
在此,根據圖9的(a)、(b)來說明本實施方式的植物栽培用LED光源的結構。圖9的(a)、(b)是炮彈型LED燈的結構的截面示意圖。
如圖9的(a)、(b)所示,本實施方式的作為植物栽培用LED光源的炮彈型LED燈40包含:粘接在作為支架杯的支架引腳杯41內的藍光LED芯片2;包含樹脂7a和紅熒光體7b的樹脂層7,其中樹脂7a包括硅酮樹脂;導電性引線5,其用作導線;陽極引腳框42,其用作陽極引腳;陰極引腳框43,其用作陰極引腳;包括環氧樹脂的封裝樹脂44,其形成為炮彈型,且從全體上封裝除上述陽極引腳框42及陰極引腳框43的頭端以外的部分。作為紅熒光體7b,例如可以采用CaAlSiN3:Eu。
在制造上述炮彈型LED燈40時,首先在支架引腳杯41內粘接藍光LED芯片2;接著,通過導電性引線5,將藍光LED芯片2與無圖示的支架引腳導通,還將藍光LED芯片2與無圖示的內部引腳導通;其后,將紅熒光體7b混合、分散到樹脂7a中,然后將它們注入支架引腳杯41內,由此形成樹脂層7,結果是藍光LED芯片2被樹脂層7包覆、固定;最后,用包括環氧樹脂的封裝樹脂44即鑄模材,從全體上進行包覆、保護。
在上述炮彈型LED燈40中,藍光LED芯片2發出波長為400nm~480nm的第1光。該第1光與葉綠素的藍光域吸收峰相對應。另一方面,紅熒光體7b通過吸收藍光LED芯片2射出的光,而發出發光峰落在波長620nm~700nm范圍內的第2光。該第2光與葉綠素的紅光域吸收峰相對應。
圖9的(a)所示的本實施方式的炮彈型LED燈40是樹脂7a與紅熒光體7b間的調配比取為1∶0.05的炮彈型LED燈40A,其與實施方式1的基板型LED光源10A同樣,發出如圖3的(a)所示的光譜。因此,炮彈型LED燈40A與葉綠素的藍光域吸收峰相對應,從而優選供進行發芽、育苗。但并不限定于此,也可以采用樹脂7a與紅熒光體7b間的調配比取為1∶0.10~1∶0.15的炮彈型LED燈40。
另一方面,圖9的(b)所示的炮彈型LED燈40是,樹脂7a與紅熒光體7b間的調配比取為1∶0.20的炮彈型LED燈40D,其與實施方式1的基板型LED光源10D同樣,發出如圖4的(b)所示的光譜。因此,炮彈型LED燈40D與葉綠素的紅光域吸收峰相對應,從而優選供進行栽培。
此類炮彈型LED燈40用來安裝在難以對實施方式1所述的在陶瓷基板1上裝載有藍光LED芯片2的基板型LED光源10進行安裝的場所。由于難以安裝基板型LED光源10的場所較少,因此也可以并用實施方式1的基板型LED光源10和實施方式2的炮彈型LED燈40。
最后,在表1中,對實施方式1的基板型LED光源10、實施方式2的炮彈型LED燈40、以及現有的紅光炮彈型LED燈與藍光炮彈型LED燈的組合方案進行比較。
[表1]

如表1所示可知,與現有紅光炮彈型LED燈和藍光炮彈型LED燈的組合例相比,實施方式1的基板型LED光源10以及實施方式2的炮彈型LED燈40在信賴性、成本、特性、設置面積、壽命這些方面上均很優異。
具體而言,關于設置面積,若將現有的紅光炮彈型LED燈和藍光炮彈型LED燈的組合例的設置面積設為1,那么炮彈型LED燈40的設置面積為1/3,基板型LED光源10及照明用LED光源20的設置面積為1/6。因此,本發明實施方式中的基板型LED光源10、照明用LED光源20、以及炮彈型LED燈40具有設置面積小的特征。
另外,關于成本,本發明實施方式中的基板型LED光源10、照明用LED光源20、以及炮彈型LED燈40與現有技術相比,明顯具有低成本的優點。
再之,基板型LED光源10以及照明用LED光源20的壽命為3~4萬小時,其毫無疑問比電熱型燈(燈泡)的壽命長,并且是熒光燈壽命的十倍以上。
如上所述,本實施方式的作為植物栽培用LED光源的炮彈型LED燈40具備:陰極引腳框43;支架引腳杯41,其與陰極引腳框43相連;裝載在支架引腳杯41內的至少1個藍光LED芯片2;陽極引腳框42,其介由導電性引線5而與裝載在支架引腳杯41內的藍光LED芯片2相連;樹脂層7,其內部分散有紅熒光體7b,且以包覆藍光LED芯片2的方式充填在支架引腳杯41內;封裝樹脂44,其按照使陰極引腳框43的頭端以及陽極引腳框42的頭端露出的方式,將支架引腳杯41整體封裝成炮彈狀。
由此,能實現所謂的炮彈型LED燈40。該炮彈型LED燈40由于設置面積較小而適于在植物栽培中進行點照射。
〔實施方式3〕
以下,根據圖10來說明本發明的其他實施方式。本實施方式中所述結構以外的結構,均與上述實施方式1及實施方式2相同。另外,為了便于說明,對于與上述實施方式1及實施方式2的圖示部件具有同樣功能的部件,賦予同一標記并省略其說明。
在上述實施方式1所說明的基板型LED光源10、以及上述實施方式2所說明的炮彈型LED燈40中,為了與葉綠素的藍光域吸收峰相對應而設有在波長400~480nm范圍內擁有發光峰的至少1個藍光LED芯片。
而本實施方式的植物栽培用LED光源的不同之處在于藍光LED芯片包括:至少1個供葉綠素a用的藍光LED芯片,其為了與葉綠素a的藍光域吸收峰相對應,而在波長400~450nm的范圍內擁有發光峰;至少1個供葉綠素b用的藍光LED芯片,其為了與葉綠素b的藍光域吸收峰相對應,而在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰。
即,如圖10的(a)所示,在本實施方式的作為植物栽培用LED光源的基板型LED光源50中,在作為基板的陶瓷基板1上裝載有多個藍光LED芯片2和藍光LED芯片52,在這些藍光LED芯片的周圍設有由樹脂構成的豎立壁3。
如圖10的(b)所示,在豎立壁3的內側,上述各藍光LED芯片2以及各藍光LED芯片52分別通過導電性引線5而與設置在各列藍光LED芯片2、52兩側的布線圖案4a和布線圖案4b相連。布線圖案4a和布線圖案4b各自與陶瓷基板1上的裝載在豎立壁3外側的陰極電極岸6a和陽極電極岸6b相連。
另外,如圖10的(a)所示,在豎立壁3的內側,充填設有從多個藍光LED芯片2、52的頂側包覆這些藍光LED芯片的樹脂層7。所充填的樹脂7a中混合分散有紅熒光體7b,由此構成樹脂層7。
本實施方式的藍光LED芯片2發出與葉綠素b的藍光域吸收峰相對應且波長為400~480nm的、作為第1光的藍光域長波長光。因此,藍光域長波長用的藍光LED芯片2,作為本發明的供葉綠素b用的藍光LED芯片而發揮功能。
另一方面,本實施方式的藍光LED芯片52發出與葉綠素a的藍光域吸收峰相對應且波長為400~450nm的、作為第1光的藍光域短波長光。因此,藍光域短波長用的藍光LED芯片52,作為本發明的供葉綠素a用的藍光LED芯片而發揮功能。
另外,紅熒光體7b通過吸收由藍光LED芯片2及藍光LED芯片52射出的光,而發出與葉綠素a及葉綠素b的紅光域吸收峰相對應且發光峰落在波長620~700nm范圍內的第2光。
植物中具有葉綠素a和葉綠素b。而葉綠素a和葉綠素b在藍光域內的吸光特性互不相同。具體為,如上述實施方式1所述的圖5所示,葉綠素a在藍光域的400~450nm范圍內擁有吸收峰,而葉綠素b在藍光域的400~480nm范圍內擁有吸收峰。
對此,在本實施方式的作為植物栽培用LED光源的基板型LED光源50中,藍光LED芯片包括:作為供葉綠素a用的藍光LED芯片的至少1個藍光域短波長用藍光LED芯片52,其為了與葉綠素a的藍光域吸收峰相對應,而在波長400~450nm的范圍內擁有發光峰;作為供葉綠素b用的藍光LED芯片的至少1個藍光域長波長用藍光LED芯片2,其為了與葉綠素b的藍光域吸收峰相對應,而在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰。
其結果是,能夠提供一種更適于含葉綠素a及葉綠素b的植物的植物栽培用LED光源。
另外,在上述說明中,將基板型LED光源10經部分結構變更后而得的基板型LED光源50,作為植物栽培用LED光源來進行了說明。但本發明的植物栽培用LED光源并不限定于此,實施方式2中說明的炮彈型LED燈40經部分結構變更后而得的炮彈型LED燈也能適用作植物栽培用LED光源。
〔實施方式4〕
以下說明本發明的又一實施方式。本實施方式中所述結構以外的結構,均與上述實施方式1~實施方式3相同。另外,為了便于說明,對于與上述實施方式1~實施方式3的圖示部件具有同樣功能的部件,賦予同一標記并省略其說明。
在上述實施方式1~實施方式3中,對以需光照來進行光合作用和生育的植物為對象的植物栽培用LED光源,進行了說明。但本發明的發光裝置并不限于用于植物,也能適用于需光照來進行光合作用和生育的藻類。因此,在本實施方式中,將對進行光合作用的藻類的運用例進行說明。
關于供進行光合作用的除葉綠素a、b以外的色素,有:葉綠素系的葉綠素c、細菌葉綠素a(835nm);以及類胡蘿卜素系的β胡蘿卜素(446nm)、葉黃素、鹽藻黃素(453nm);以及藻膽素系的藻青素(612nm)、藻紅素(540nm)等。其中括號內的數值是吸收峰時的波長。如上述的,細菌葉綠素在800nm以上的波長范圍中具有吸收峰。
在此,各種藻類具體含以下的色素。
首先,硅藻類所含的主要色素為葉綠素a和鹽藻黃素(453nm)。如上所述,上述葉綠素a在藍光域的400~450nm范圍內具有吸收峰,還在紅光域的650~660nm范圍內具有吸收峰。
因此,對于硅藻類,優選將發光裝置設計成如下方案:具備作為第1LED芯片的至少1個藍光系LED芯片、以及用以包覆該藍光系LED芯片的含熒光體的封裝樹脂,其中,該藍光系LED芯片發出與鹽藻黃素的第1吸收峰波長453nm相對應的第1短波長域光,該第1吸收峰波長是硅藻類經光合作用來進行生育時所要吸收的光的多種吸收峰波長當中的、處在相對性短波長域的吸收峰波長;并且,上述含熒光體的封裝樹脂中所含的作為熒光體的紅熒光體通過吸收上述藍光系LED芯片射出的第1短波長域光,而發出與上述多種吸收峰波長當中的、葉綠素a吸收峰波長650~660nm相對應的長波長域光,其中,葉綠素a的吸收峰波長650~660nm相比于第1吸收峰波長453nm而處在長波長域。通過該方案,能促進硅藻類的成長。
另外,對于硅藻類,還能將發光裝置設計成如下方案:具備發出第2短波長域光的至少1個第2LED芯片,其中,該第2短波長域光與葉綠素a的第2吸收峰波長400~450nm相對應,該第2吸收峰波長是處在相對性短波長域但不同于鹽藻黃素第1吸收峰波長453nm的吸收峰波長。通過該方案,更能促進硅藻類的成長。
接著,綠藻類所含的主要色素是葉綠素a、b和β胡蘿卜素(446nm)。如上所述,葉綠素a在藍光域的400~450nm范圍內具有吸收峰,還在紅光域的650~660nm范圍內具有吸收峰。此外,葉綠素b在藍光域的400~480nm范圍內具有吸收峰,還在紅光域的620~630nm范圍內具有吸收峰。
因此,對于綠藻類,優選將發光裝置設計成如下方案:具備作為第1LED芯片的至少1個藍光系LED芯片、以及用以包覆該藍光系LED芯片的含熒光體的封裝樹脂,其中,該藍光系LED芯片發出與β胡蘿卜素的第1吸收峰波長446nm相對應的第1短波長域光,該第1吸收峰波長是綠藻類經光合作用來進行生育時所要吸收的光的多種吸收峰波長當中的、處在相對性短波長域的吸收峰波長;并且,上述含熒光體的封裝樹脂中所含的作為熒光體的紅熒光體通過吸收上述藍光系LED芯片射出的第1短波長域光,而發出與上述多種吸收峰波長當中的、葉綠素a吸收峰波長650~660nm以及葉綠素b吸收峰波長620~630nm相對應的長波長域光,其中,葉綠素a吸收峰波長650~660nm以及葉綠素b吸收峰波長620~630nm相比于第1吸收峰波長446nm而處在長波長域。通過該方案,能促進綠藻類的成長。
再之,藍藻類所含的主要色素是葉綠素a和藻青素(612nm)。如上所述,葉綠素a在藍光域的400~450nm范圍內具有吸收峰。
因此,對于藍藻類,優選將發光裝置設計成如下方案:具備作為第1LED芯片的至少1個藍光系LED芯片、以及用以包覆該藍光系LED芯片的含熒光體的封裝樹脂,其中,該藍光系LED芯片發出與葉綠素a的第1吸收峰波長400~450nm相對應的第1短波長域光,該第1吸收峰波長是藍藻類經光合作用來進行生育時所要吸收的光的多種吸收峰波長當中的、處在相對性短波長域的吸收峰波長;并且,上述含熒光體的封裝樹脂中所含的作為熒光體的紅熒光體通過吸收上述藍光系LED芯片射出的第1短波長域光,而發出與上述多種吸收峰波長當中的、藻青素吸收峰波長612nm相對應的長波長域光,其中,藻青素吸收峰波長612nm相比于第1吸收峰波長400~450nm而處在長波長域。通過該方案,能促進藍藻類的成長。
上述方案中還能采用與紅熒光體的吸收峰波長相匹配的藍光LED芯片。
即,具備了作為第1LED芯片的至少1個第1藍光系LED芯片、以及包覆該第1藍光系LED芯片的含熒光體的封裝樹脂,其中,該第1藍光系LED芯片發出與葉綠素a的處在相對性短波長域的第1吸收峰波長400~450nm相對應的第1短波長域光;上述含熒光體的封裝樹脂中所含的作為熒光體的第1紅熒光體通過吸收上述第1藍光系LED芯片射出的第1短波長域光,而發出與上述多種吸收峰波長當中的、葉綠素a的吸收峰波長650~660nm相對應的長波長域光,其中,葉綠素a的吸收峰波長650~660nm相比于第1吸收峰波長400~450nm而處于長波長域。
并且,設置作為第2LED芯片的第2藍光系LED芯片,該第2藍光系LED芯片發出與第2吸收峰波長相對應的第2短波長域光,該第2吸收峰波長是處在相對性短波長域但與葉綠素a的第1吸收峰波長400~450nm不同的吸收峰波長。
關于該第2藍光系LED芯片,含熒光體的封裝樹脂中所含的作為熒光體的第2紅熒光體通過吸收第2藍光系LED芯片射出的第1短波長域光,而發出與上述多種吸收峰波長當中的、藻青素的吸收峰波長612nm相對應的長波長域光,其中,藻青素的吸收峰波長612nm相比于第1吸收峰波長400~450nm而處于長波長域。
由此,在使用發出第1短波長域光的第1藍光系LED芯片以及第1紅熒光體時,若無法發出與處在相對性長波長域的藻青素吸收峰波長612nm相對應的長波長域光,則可以使用發出第2短波長域光的第2藍光系LED芯片,從而能通過第2紅熒光體來發出與藻青素的吸收峰波長612nm相對應的長波長域光。
其結果是,針對藻青素,發光裝置能射出紅光波長域的發光強度更強的光。進而使藍藻類得到良好發育。
上述的組合方法并不僅用于藍藻類,也能用于其他生物的栽培、培育。
通過用上述的發光裝置來向硅藻類、綠藻類、藍藻類等藻類進行光照,便能促進硅藻類、綠藻類、藍藻類等藻類的成長。
另外,無需使用獨立的藍光LED芯片和獨立的紅光LED芯片這2種LED芯片,便能通過單獨一種的藍光LED芯片來發出與藻類等生物生長上所需的葉綠素等的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰相對應的光。因此設置面積不會增大。在該結構中,由于紅熒光體是分散在樹脂層中的,因此能按照給定的調配比而在樹脂中分散紅熒光體,從而能按照該調配比來改變藍光域的光量以及紅光域的光量。
因此,能提供一種既無需增大設置面積,又能以簡單結構來容易地調整藍光域和紅光域間的光量比例,且能放出空間色不均現象較少的紅藍混色光的發光裝置。
另外,本實施方式的發光裝置中能夠具備發出與第2吸收峰波長相對應的第2短波長域光的至少1個第2LED芯片,其中,該第2吸收峰波長是多種吸收峰波長當中的、處在相對性短波長域但不同于第1吸收峰波長的吸收峰波長。
其結果是,能提供一種即使相對性短波長域中存在第1吸收峰波長和第2吸收峰波長這兩種吸收峰波長,也能恰當地促進藻類等生物的成長的發光裝置。
本發明并不限于上述各實施方式,可以在權利要求所示的范圍內進行各種變更,適當地組合不同實施方式中各自記述的技術方案而得到的實施方式也包含在本發明的技術范圍內。
如上所述,在本發明的植物栽培用LED光源中,上述藍光LED芯片能夠包括:至少1個供葉綠素a用的藍光LED芯片,其為了與葉綠素a的藍光域吸收峰相對應,而在波長400~450nm的范圍內擁有發光峰;至少1個供葉綠素b用的藍光LED芯片,其為了與葉綠素b的藍光域吸收峰相對應,而在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰。
植物中具有葉綠素a和葉綠素b。而葉綠素a和葉綠素b在藍光域內的吸光特性互不相同。具體為,葉綠素a在藍光域的400~450nm范圍內擁有吸收峰,而葉綠素b在藍光域的400~480nm范圍內擁有吸收峰。
對此,為了與葉綠素a及葉綠素b在藍光域內的這2種吸光特性相對應,本發明中具備了:至少1個供葉綠素a用的藍光LED芯片,該藍光LED芯片在波長400~450nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素a的藍光域吸收峰相對應;至少1個供葉綠素b用的藍光LED芯片,該藍光LED芯片在波長400~480nm的范圍內擁有發光峰,從而與葉綠素b的藍光域吸收峰相對應。
其結果是,能夠提供一種更適于含葉綠素a及葉綠素b的植物的植物栽培用LED光源。
在本發明的植物栽培用LED光源中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比優選為1∶1.3~1∶10。在此,所謂光合作用光量子束是指:光合作用有效光量子束密度(PPFD;photosynthetic photon flux density:光合作用光通量密度)乘以光照射面積而得的值。另外,所謂光量子束密度是指:陽光照射到某物質上時,1秒鐘內照射的光子數除以該物質的受光面積而得的值。
涉及到光量子束密度時,通常是對光子數進行計數的,因此無論到來的是紅外光還是紫外光,均計為1個光子。然而在光化學反應中,只有當色素所能吸收的光子到來時,才引起化學反應。以植物為例而言,葉綠素不吸收的光無論來多少,均與不存在該光的情況無差別。因此,在涉及光合作用的技術領域中,僅對葉綠素所能吸收的400nm~700nm波長域下的、光合作用有效光量子束密度或光合作用光量子束進行定義。
對此,在本發明中,波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶1.3~1∶10。其結果是,能實現一種適于植物的發芽、育苗以及栽培的植物栽培用LED光源。
在本發明的植物栽培用LED光源中,上述樹脂層中的樹脂與紅熒光體間的調配比優選為1∶0.05~1∶0.20。其結果是,能實現一種適于植物的發芽、育苗以及栽培的植物栽培用LED光源。
當本發明的植物栽培用LED光源需要設置給發芽棚或育苗棚時,上述樹脂層中的樹脂與紅熒光體間的調配比優選為1∶0.05~1∶0.10。
植物光合作用中起到核心作用的葉綠素(chlorophyll)并非吸收所有波長的光,而是在紅光波長660nm附近和藍光波長450nm附近才明確表現出吸收峰。出于這一理由,光合作用的波長特性為:在660nm附近具有第一吸收峰,且在450nm附近具有第二吸收峰。也就是說,當植物長出葉子而進入光合作用活躍的栽培階段時,含紅光和藍光這兩方光成分的光便有利于植物的生育。另一方面,450nm附近的藍光還影響到植物內被稱之為高能源反應體系的光反應體系,因此450nm附近的藍光是植物健康生長形態上所不可缺的因素。因此藍光成分在發芽、育苗階段的重要性便增大。
出于以上理論,在本發明中,上述樹脂層中的樹脂與紅熒光體間的調配比為1∶0.05~1∶0.10。通過采用該調配比,能提供一種可容易地射出含有在植物發芽、育苗階段的健康生長形態上所不可缺的藍光成分的光的植物栽培用LED光源。
當本發明的植物栽培用LED光源需要設置給栽培棚時,樹脂層中的樹脂與紅熒光體間的調配比優選為1∶0.15~1∶0.20。
由此,對于植物長出葉子而光合作用較活躍的栽培階段,能提供一種可容易地射出含藍光和紅光這兩方光成分的光的植物栽培用LED光源。
當本發明的植物栽培用LED光源需要設置給發芽棚或育苗棚時,優選波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶1.3~1∶3.5。
由此,能實現一種適于植物的發芽、育苗的植物栽培用LED光源。
當本發明的植物栽培用LED光源需要設置給栽培棚時,優選波長400nm~480nm的藍光域的光合作用光量子束、與波長620nm~700nm的紅光域的光合作用光量子束的比為1∶7.5~1∶10。
由此,能實現一種適于植物栽培的植物栽培用LED光源。
對于葉綠素a的含量高于葉綠素b的植物的栽培,本發明的植物栽培用LED光源中的上述紅熒光體優選包括CaAlSiN3:Eu系成分。
植物中具有葉綠素a和葉綠素b。而葉綠素a和葉綠素b各自的吸光特性互不相同。具體為,就紅光域而言,葉綠素a在650~660nm的范圍內擁有吸收峰,而葉綠素b在620~630nm的范圍內擁有吸收峰。
對此,在本發明中,對于葉綠素a的含量高于葉綠素b的植物的栽培,紅熒光體包括CaAlSiN3:Eu系成分。即,具有CaAlSiN3:Eu系成分的紅熒光體能夠射出在650~660nm的波長范圍內具有發光峰的光。
因此,對于葉綠素a的含量高于葉綠素b的植物的栽培,優選采用具有CaAlSiN3:Eu系成分的紅熒光體。
對于葉綠素b的含量高于葉綠素a的植物的栽培,本發明的植物栽培用LED光源中的上述紅熒光體優選包括(Sr,Ca)AlSiN3:Eu系成分。
就紅光域而言,葉綠素b在620~630nm的范圍內擁有吸收峰。而具有(Sr,Ca)AlSiN3:Eu系成分的紅熒光體能夠射出在620~630nm的波長范圍內具有發光峰的光。
因此,對于葉綠素b的含量高于葉綠素a的植物的栽培,優選采用具有(Sr,Ca)AlSiN3:Eu系成分的紅熒光體。
在本發明的植物栽培用LED光源中,基板上裝載有多個藍光LED芯片,這些藍光LED芯片的周圍設有豎立壁,且在上述豎立壁的內側充填有樹脂,該樹脂中分散有上述紅熒光體。
如此,能實現所謂基板型的植物栽培用LED光源。在該結構中,1個植物栽培用LED光源中使用有多個藍光LED芯片,因此能通過1個植物栽培用LED光源來射出大光量的光。此外,由于使用分散在樹脂內的紅熒光體來代替紅光LED芯片,所以能大幅縮減掉與多個藍光LED芯片相對應的多個紅光LED芯片的設置面積。
因此,能通過1個植物栽培用LED光源,以較少的設置面積來射出大光量的光。
本發明的植物栽培用LED光源能夠具備:陰極引腳;與上述陰極引腳相連的支架杯;裝載在上述支架杯內的至少1個上述藍光LED芯片;陽極引腳,其介由導線而與裝載在上述支架杯內的藍光LED芯片相連;充填在上述支架杯內的樹脂層,該樹脂層中分散有上述紅熒光體,且該樹脂層包覆上述藍光LED芯片;封裝樹脂,其按照使上述陰極引腳的頭端以及陽極引腳的頭端露出的方式,將支架杯整體封裝成炮彈狀。
由此,能實現所謂炮彈型的植物栽培用LED光源。該炮彈型的植物栽培用LED光源由于設置面積較小而適于在植物栽培中進行點照射。
本發明的植物栽培用LED光源射出波長為400~480nm的第1光、以及波長為620~700nm的第2光。
由此,能通過1個植物栽培用LED光源來滿足植物生育上所需的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰這兩方。像這樣,通過采用單個的植物栽培用LED光源,能縮小植物栽培用LED光源的設置面積,從而能提供一種信賴性高、適于用在植物工廠等中的光源。
本發明的植物栽培用LED光源射出從上述藍光LED芯片發出的第1光、以及經上述藍光LED芯片的激勵而從紅熒光體發出的第2光。
即,通過在用以包覆藍光LED芯片的樹脂中分散紅光熒光體,使得藍光LED芯片射出的第1光的一部分被紅熒光體吸收,于是紅熒光體射出第2光,第1光的剩余部分因紅熒光體而進行散射。由于紅熒光體所包括的每個熒光體都是點光源,因此藍光或紅光成為均勻光。
其結果是,能通過1個植物栽培用LED光源來滿足植物生育上所需的藍光域吸收峰和紅光域吸收峰這兩方。像這樣,通過采用單個的植物栽培用LED光源,能縮小植物栽培用LED光源的設置面積,從而能提供一種信賴性高、適于用在植物工廠等中的光源。
本發明的植物栽培用LED光源中,優選在上述基板的背面設有冷卻單元。
由此,能對變得高溫的藍光LED芯片進行冷卻。
〔產業上的利用可能性〕
本發明適于用作發出在光合作用和生育上需光照的植物或藻類所能吸收的光的發光裝置、植物栽培用LED光源以及植物工廠。

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