CN103361054A - 氮化物红色荧光粉合成方法及led植物生长灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物生长灯领域，尤其涉及氮化物红色荧光粉合成方法及LED植物生长灯；其氮化物红色荧光粉合成方法为：1)将原材料氮化物、氮气和稀土充分混均后，然后将其高温煅烧；2)煅烧完成后，将得到的块状氮化物粉碎成粉沫颗粒；3)然后将粉沫颗粒筛选成不同大小的颗粒，最后得到氮化物红色荧光粉；LED植物生长灯包括支架和与所述支架相连接的GaN基蓝光芯片和包覆于所述GaN基蓝光芯片表面的红色荧光粉层，所述红色荧光粉层包括有氮化物红色荧光粉层；采用LED植物生长灯作为光源能够广泛地用于植物组织培养，其能提高植物生长效率，降低能耗，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及植物生长灯领域，尤其涉及一种氮化物红色荧光粉合成方法及LED植物生长灯。
背景技术
目前，发光材料有很多应用领域，其中固体白光照明和生物探针式当前研究最热门的领域。白光发光的二极管具有高效，低能耗，无污染等特点，是环保、节能的绿色光源。其中有利于植物生长的红蓝发光二极管的制造显得格外最要，特别是对组成二极管的发光材料部分要求越来越高，红色荧光粉是发光材料的一种，当前它的制造工艺复杂，生产周期长。
植物的生长离不开光照，尤其是大棚里的蔬菜，在合理的光照条件下，不仅能够促进生长，而且还能防止果实因为见不到阳光容易病变或腐烂。通常情况下，蔬菜大棚里安置有荧光灯，用于在阴雨天或者夜晚供给植物光照，促进植物快速生长。但是这种荧光灯发出的光谱中只有少量光谱能被植物的光合作用所利用，而且荧光灯本身散发大量热量，造成光照利用率低，增加了大棚蔬菜的种植成本。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种既节能环保又能保证在阴雨天或者夜晚为植物提供照明，促进植物的健康生长的一种氮化物红色荧光粉合成方法及LED植物生长灯。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明氮化物红色荧光粉合成方法，包括以下步骤：
1)将原材料氮化物、氮气和掺杂量为4％～6％摩尔比的稀土充分混均后，然后将其在1400～1700℃煅烧8～20小时，氮化物为Ca2Si5N8、Sr2Si5N8、Ba5Si5N8或CaAlSiN3的一种；
2)煅烧完成后，将得到的块状氮化物粉碎成粉沫颗粒；
3)然后将粉沫颗粒筛选成不同大小的颗粒，最后得到氮化物红色荧光粉。
一种由氮化物红色荧光粉层组成的LED植物生长灯，包括支架、与所述支架相连接的GaN基蓝光芯片和包覆于所述GaN基蓝光芯片表面的红色荧光粉层，所述红色荧光粉层包括氮化物红色荧光粉层。
作为本发明LED植物生长灯的一种改进，所述GaN基蓝光芯片通过粘接层与氮化物红色荧光粉层构成一整体，所述GaN基蓝光芯片发出蓝光与氮化物红色荧光粉层发出的红光形成两个波段，刚好与植物的光合作用吸收光谱相吻合，从而能促进植物的生长。蓝色光能促进绿叶生长，红色光有助于开花结果和延长花期；而且，在视觉效果上，红蓝组合的植物LED灯呈现粉红色，显得温馨柔和。
作为本发明LED植物生长灯的一种改进，所述红色荧光粉层还包括可发出波长为610nm～720nm的红色荧光粉层。
作为本发明LED植物生长灯的一种改进，所述GaN基蓝光芯片通过粘接层与可发出波长为610nm～720nm的红色荧光粉层构成一整体，所述GaN基蓝光芯片发出的蓝光与可发出波长为610nm～720nm的红色荧光粉层发出的红光形成两个波段。本发明采用单一GaN基蓝光芯片激发氮化物红色荧光粉层或者可发出波长为610nm～720nm的红色荧光粉层封装成小功率和大功率LED固态光源。
作为本发明LED植物生长灯的一种改进，所述粘接层包括硅胶层或环氧树脂层。
作为本发明LED植物生长灯的一种改进，所述GaN基蓝光芯片上设有的正负极片通过导线与支架上设有的正负极片相连接，芯片上正负极与支架上正负极用金线焊接。
现有技术的氮化物红色荧光粉层的制备过程复杂，生产成本高，而采用上述的方法制备氮化物荧光粉的过程简单，生产成本低、工序简单，操作起来方便，生产出来的周期短。用这种制备方法制备出来的LED植物生长灯实用性强。其中植物LED固态光源封装工艺如图2所示。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的固态光源封装工艺图；
图3为本发明的光谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明及其有益技术效果进行详细说明，但本发明并不限于此。
实施例1
本发明氮化物红色荧光粉合成方法，包括以下步骤：
1)将原材料氮化物为Ca2Si5N8、氮气和掺杂量为4％摩尔比的稀土充分混均后，然后将其在1400℃煅烧8小时，
2)煅烧完成后，将得到的块状氮化物粉碎成粉沫颗粒；
3)然后将粉沫颗粒筛选成不同大小的颗粒，最后得到氮化物红色荧光粉。
如图1所示，一种LED植物生长灯，包括支架1、和与所述支架1相连接的GaN基蓝光芯片3和包覆于所述GaN基蓝光芯片3的红色荧光粉层4，所述红色荧光粉层4包括有氮化物红色荧光粉层。
其中，GaN基蓝光芯片3发出的蓝光与氮化物红色荧光粉层发出的红光形成两个波段，GaN基蓝光芯片3通过硅胶层2或者环氧树脂层与氮化物红色荧光粉层构成一整体。将硅胶或者环氧树脂按1∶10质量比例与氮化物红色荧光粉搅拌一起，然后通过配比好的粘接混合物与GaN基蓝光芯片3粘接。本发明发射的光谱包括GaN基芯片3透过的蓝光和氮化物荧光粉层发出的红光两个波段，刚好与植物的光合作用吸收光谱相吻合，从而能促进植物的生长。
其中，红色荧光粉层4还包括有可发出波长为610nm的红色荧光粉层，GaN基蓝光芯片3发出的蓝光与可发出波长为610nm的红色荧光粉层发出的红光形成两个波段，当红色荧光粉层发出的波长为610nm的时候，此时的光谱为植物的光合作用需要的光谱最吻合，最有利于植物的生长。
再次，GaN基蓝光芯片3通过硅胶层2或者环氧树脂层与可发出波长为610nm的红色荧光粉层构成一整体，将硅胶或者环氧树脂按1∶10质量比例与可发出波长为610nm的红色荧光粉层搅拌一起，然后通过配比好的粘接混合物与GaN基蓝光芯片3粘接，所述GaN基蓝光芯片3上设有的正负极片通过导线5与支架1上设有的正负极片相连接，所述的导线为金线。
实施例2
本发明氮化物红色荧光粉合成方法，包括以下步骤：
1)将原材料氮化物为Sr2Si5N8、氮气和掺杂量为5％摩尔比的稀土充分混均后，然后将其在1600℃煅烧15小时，
2)煅烧完成后，将得到的块状氮化物粉碎成粉沫颗粒；
3)然后将粉沫颗粒筛选成不同大小的颗粒，最后得到氮化物红色荧光粉。
如图1所示，一种LED植物生长灯，包括支架1、和与所述支架1相连接的GaN基蓝光芯片3和包覆于所述GaN基蓝光芯片3的红色荧光粉层4，所述红色荧光粉层4包括有氮化物红色荧光粉层。
其中，GaN基蓝光芯片3发出的蓝光与氮化物红色荧光粉层发出的红光形成两个波段，GaN基蓝光芯片3通过硅胶层2或者环氧树脂层与氮化物红色荧光粉层构成一整体。将硅胶或者环氧树脂按2∶10质量比例与氮化物红色荧光粉搅拌一起，然后通过配比好的粘接混合物与GaN基蓝光芯片3粘接。本发明发射的光谱包括GaN基芯片3透过的蓝光和氮化物荧光粉层发出的红光两个波段，刚好与植物的光合作用吸收光谱相吻合，从而能促进植物的生长。
其中，红色荧光粉层4还包括有可发出波长为650nm的红色荧光粉层，GaN基蓝光芯片3发出的蓝光与可发出波长为650nm的红色荧光粉层发出的红光形成两个波段，当红色荧光粉层发出的波长为650nm的时候，此时的光谱为植物的光合作用需要的光谱最吻合，最有利于植物的生长。
再次，GaN基蓝光芯片3通过硅胶层2或者环氧树脂层与可发出波长为650nm的红色荧光粉层构成一整体，将硅胶或者环氧树脂按2∶10质量比例与可发出波长为650nm的红色荧光粉层搅拌一起，然后通过配比好的粘接混合物与GaN基蓝光芯片3粘接，所述GaN基蓝光芯片3上设有的正负极片通过导线5与支架1上设有的正负极片相连接，所述的导线为金线。
实施例3
本发明氮化物红色荧光粉合成方法，包括以下步骤：
1)将原材料氮化物为CaAlSiN3、氮气和掺杂量为6％摩尔比的稀土充分混均后，然后将其在1700℃煅烧20小时；
2)煅烧完成后，将得到的块状氮化物粉碎成粉沫颗粒；
3)然后将粉沫颗粒筛选成不同大小的颗粒，最后得到氮化物红色荧光粉。
如图1所示，一种LED植物生长灯，包括支架1、和与所述支架1相连接的GaN基蓝光芯片3和包覆于所述GaN基蓝光芯片3的红色荧光粉层4，所述红色荧光粉层4包括有氮化物红色荧光粉层。
其中，GaN基蓝光芯片3发出的蓝光与氮化物红色荧光粉层发出的红光形成两个波段，GaN基蓝光芯片3通过硅胶层2或者环氧树脂层与氮化物红色荧光粉层构成一整体。将硅胶或者环氧树脂按3∶10质量比例与氮化物红色荧光粉搅拌一起，然后通过配比好的粘接混合物与GaN基蓝光芯片3粘接。本发明发射的光谱包括GaN基芯片3透过的蓝光和氮化物荧光粉层发出的红光两个波段，刚好与植物的光合作用吸收光谱相吻合，从而能促进植物的生长。
其中，红色荧光粉层4还包括有可发出波长为720nm的红色荧光粉层，GaN基蓝光芯片3发出的蓝光与可发出波长为720nm的红色荧光粉层发出的红光形成两个波段，当红色荧光粉层发出的波长为720nm的时候，此时的光谱为植物的光合作用需要的光谱最吻合，最有利于植物的生长。
再次，GaN基蓝光芯片3通过硅胶层2或者环氧树脂层与可发出波长为720nm的红色荧光粉层构成一整体，将硅胶或者环氧树脂按3∶10质量比例与可发出波长为720nm的红色荧光粉层搅拌一起，然后通过配比好的粘接混合物与GaN基蓝光芯片3粘接，GaN基蓝光芯片3上设有的正负极片通过导线5与支架1上设有的正负极片相连接，所述的导线为金线。
如图2所示为植物LED固态光源封装工艺图，说明了封装植物LED固态光源工艺流程。
本发明的有益技术效果在于：
现有技术的氮化物红色荧光粉层的制备过程复杂，生产成本高，而采用上述的方法制备氮化物荧光粉的过程简单，生产成本低。用这种制备方法制备出来的LED植物生长灯实用性强。LED植物生长灯能保证在阴雨天或者夜晚为植物提供照明，促进植物的健康生长，既节能又环保。
根据上述说明书的揭示和指导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (7)
1.一种氮化物红色荧光粉合成方法，其特征在于：包括以下步骤，
1)将原材料氮化物、氮气和掺杂量为4％～6％摩尔比的稀土充分混均后，然后将其在1400～1700℃煅烧8～20小时，所述氮化物为Ca2Si5N8、Sr2Si5N8、Ba5Si5N8或CaAlSiN3的一种；
2)煅烧完成后，将得到的块状氮化物粉碎成粉沫颗粒；
3)然后将粉沫颗粒筛选成不同大小的颗粒，最后得到氮化物红色荧光粉。
2.一种根据权利要求1所述的方法制造的LED植物生长灯，包括支架(1)、与所述支架(1)相连接的GaN基蓝光芯片(3)；其特征在于：还包括包覆于所述GaN基蓝光芯片(3)表面的红色荧光粉层(4)，所述红色荧光粉层(4)包括氮化物红色荧光粉层。
3.根据权利要求2所述的LED植物生长灯，其特征在于：所述GaN基蓝光芯片(3)通过粘接层(2)与氮化物红色荧光粉层构成一整体。
4.根据权利要求2所述的LED植物生长灯，其特征在于：所述红色荧光粉层(4)还包括可发出波长为610nm～720nm的红色荧光粉层。
5.根据权利要求4所述的LED植物生长灯，其特征在于：所述GaN基蓝光芯片(3)通过粘接层(2)与可发出波长为610nm～720nm的红色荧光粉层构成一整体。
6.根据权利要求3或5所述的LED植物生长灯，其特征在于：所述粘接层(2)包括硅胶层或环氧树脂层。
7.根据权利要求2所述的LED植物生长灯，其特征在于：所述GaN基蓝光芯片(3)上设有的正负极片通过导线(5)与支架(1)上设有的正负极片相连接。
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