CN103606619A - 一种促进植物生长用近紫外发光二极管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种促进植物生长用近紫外发光二极管，包括底座、近紫外发光二极管芯片、内封装层和外封装层，所述近紫外发光二极管芯片的底部安装在底座上，所述近紫外发光二极管芯片上覆盖有内封装层，所述内封装层上覆盖有外封装层。此外，本发明还提供一种促进植物生长用近紫外发光二极管的制备方法，包括以下步骤：选取能够有效激发荧光粉的近紫外发光二极管芯片。本发明的一种促进植物生长用近紫外发光二极管最终使二极管的发光均匀柔和，提高了植物的生长效率。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，特别是涉及一种促进植物生长用近紫外发光二极管及其制备方法。
背景技术
近年来，人工光源已经越来越广泛地应用到植物培养当中。研究发现，400-520 nm的蓝光使叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，610-720 nm的红光对植物光合作用的贡献最大。特别是波长范围为440-460 nm的蓝光和620-680 nm的红光，是使光合作用效率最大的波段。
目前，白炽灯、荧光灯、高压钠灯是常用的几种用于植物培养人工光源，然而它们都具有一定的不完善之处，所以应用受到一些的限制。具体来说，白炽灯的发光效率不高，照射植物时会产生大量热量，容易灼伤植物。荧光灯较白炽灯而言较为节能，但寿命短，其使用的材料对环境也会造成污染，此外，它与白炽灯都不是平面光源，具有照射不均匀的问题。虽然高压钠灯的照射强度大，照射面积广，但功耗大、寿命短、发热量大，也制约了其在植物培养领域中的应用。
发光二极管（Light Emitting Diode，LED）具有体积小、寿命长、驱动电压低、反应速度快、耐震、耐热等特性，因而在植物培养中得到了越来越多的关注。为了使植物能够同时获得蓝色光和红色光，以往采用混合多个红色LED和蓝色LED的方法，但由于红色LED和蓝色LED的效率不同，要获得特定红蓝光比例的光照，就要将一个蓝色LED周围配备多个红色LED，这样就造成了混色不均匀的情况，不利于最大程度地提高植物光合作用的效率。
为了克服现有技术的不足，需要发明一种一种促进植物生长用近紫外发光二极管及其制备方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种促进植物生长用近紫外发光二极管及其制备方法，使其有使二极管的发光均匀柔和，提高了植物的生长效率，从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本发明一种促进植物生长用近紫外发光二极管，包括底座、近紫外发光二极管芯片、内封装层和外封装层，所述近紫外发光二极管芯片的底部安装在底座上，所述近紫外发光二极管芯片上覆盖有内封装层，所述内封装层上覆盖有外封装层；
所述内封装层内掺有稀土蓝色荧光粉，所述外封装层内掺有稀土红色荧光粉。
进一步的，所述稀土蓝色荧光粉为发射峰值为440-460 nm的氯磷酸盐、铝酸盐或氮化物荧光粉的中的一种或多种物质的组合物；
所述稀土蓝色荧光粉为氯磷酸盐蓝色荧光粉[Ca5(PO4)3Cl/Eu]。
所述稀土红色荧光粉为发射峰值为620-680 nm的氮化物或硫化物荧光粉中的一种或两种物质的组合物；
所述稀土红色荧光粉为氮化物红色荧光粉[Sr2Si5N8/Eu]。
此外，本发明还提供一种促进植物生长用近紫外发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
A、选取能够有效激发荧光粉的近紫外发光二极管芯片；
B、将发光二极管芯片固定到底座上；
C、从近紫外发光二极管上引出电极；
D、将发射峰值为440-460 nm的稀土蓝色荧光粉的封装胶覆盖到近紫外发光二极管芯片上，形成内封装层，将发射峰值为620-680 nm的稀土红色荧光粉的封装胶覆盖到内封装层表面，形成外封装层；
E、测定近紫外发光二极管芯片的各项光电性能和参数。
所述步骤D中，内封装层中的蓝色荧光粉和所述外封装层中的红色荧光粉的摩尔比为1-2。
采用以上设计后，本发明与现有技术比较有以下有益效果：
本发明的近紫外发光二极管采用双层封装技术，将稀土蓝色荧光粉掺在内封装层里，将稀土红色荧光粉掺在外封装层里，在获得有利于植物光合作用的光波段的同时，有效的解决了发光二极管在用于植物生长时遇到的发光不均匀的问题，可广泛应用于植物育苗、叶菜栽培、花卉生产等方面，最终使二极管的发光均匀柔和，提高了植物的生长效率。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的一种促进植物生长用近紫外发光二极管的结构示意图。
图2是本发明图的促进植物生长的近紫外发光二极管的光谱图。
具体实施方式
请参阅图1所示，一种促进植物生长用近紫外发光二极管，包括底座1、近紫外发光二极管芯片2、内封装层3和外封装层4，近紫外发光二极管芯,2的底部安装在底座1上，近紫外发光二极管芯片上覆盖有内封装层3，内封装层3上覆盖有外封装层4；内封装3层内掺有稀土蓝色荧光粉，外封装层4内掺有稀土红色荧光粉。底座1为发光二极管的依托，它有良好的化学稳定性和热稳定性，良好的导电性和导热性。内封装层3和外封装层4具有较高的透光性，在不同环境下有较好的稳定性。本发明的近紫外发光二极管芯片2作为激发荧光粉发光的光源，具有较好的光功率以及发光波长与荧光材料有很好的匹配。
其中，请参阅图2所示，促进植物生长的近紫外发光二极管的光谱图。稀土蓝色荧光粉为发射峰值为440-460 nm的氯磷酸盐、铝酸盐或氮化物荧光粉的中的一种或多种物质的组合物；稀土蓝色荧光粉为氯磷酸盐蓝色荧光粉[Ca5(PO4)3Cl/Eu]。稀土红色荧光粉为发射峰值为620-680 nm的氮化物或硫化物荧光粉中的一种或两种物质的组合物；稀土红色荧光粉为氮化物红色荧光粉[Sr2Si5N8/Eu]。
促进植物生长用近紫外发光二极管中的荧光粉是借助近紫外光激发而发光的荧光材料。其采用的稀土蓝色荧光粉为发射峰值为440-460 nm的氯磷酸盐[(Sr, Ca, Ba, Mg)10(PO4)6Cl2/Eu]、铝酸盐[(Ba, Sr)MgAl10O17/Eu]或氮化物荧光粉的一种或多种组合，稀土红色荧光粉为发射峰值为620-680 nm的氮化物[(Ca, Sr)2Si5N8/Eu、(Ca, Sr)AlSiN3/Eu]或硫化物[(Sr, Ca)S/Eu、La2O2S/Eu]荧光粉的一种或两种组合。促进植物生长用近紫外发光二极管的稀土蓝色荧光粉和稀土红色荧光粉的摩尔比为1-2。近紫外发光二极管使发出的光能促进植物生长，并且均匀柔和，最大程度上提高植物生长的效率。
此外，本发明还提供一种发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
1、选择近紫外发光二极管芯片，使发光二极管芯片发出的光能有效激发荧光粉；
2、选择合适的固晶胶把发光二极管芯片粘合在底座上;
3、在近紫外发光二极管芯片上引出电极；
4、在近紫外发光二极管芯片上表面涂覆掺有发射峰值为440-460 nm的稀土蓝色荧光粉的封装胶，形成内封装层；
5、在步骤4得到的封装层上表面涂覆掺有发射峰值为620-680 nm的稀土红色荧光粉的封装胶，形成外封装层；
6、测试器件的各项光电性能和参数。
实施例1
本发明促进植物生长用近紫外发光二极管采用近紫外发光二极管芯片2作为激发光，内封装层3内掺有氯磷酸盐蓝色荧光粉[Ca5(PO4)3Cl/Eu]，外封装层4内掺有氮化物红色荧光粉[Sr2Si5N8/Eu]，所述蓝色荧光粉和红色荧光粉的摩尔比为1：1。
实施例2
本发明促进植物生长用近紫外发光二极管采用近紫外发光二极管芯片2作为激发光，内封装层3内掺有氯磷酸盐蓝色荧光粉[Ca5(PO4)3Cl/Eu]，外封装层4内掺有氮化物红色荧光粉[CaAlSiN3/Eu]，蓝色荧光粉和红色荧光粉的摩尔比为1.3：1。
实施例3
本发明促进植物生长用近紫外发光二极管采用近紫外发光二极管芯片2作为激发光，内封装层3内掺有氯磷酸盐蓝色荧光粉[Ba5(PO4)3Cl/Eu]，外封装层4内掺有氮化物红色荧光粉[SrAlSiN3/Eu]，蓝色荧光粉和红色荧光粉的摩尔比为1.4：1。
实施例4
本发明促进植物生长用近紫外发光二极管采用近紫外发光二极管芯片2作为激发光，内封装层3内掺有铝酸盐蓝色荧光粉[BaMgAl10O17/Eu]，外封装层4内掺有氮化物红色荧光粉[Ca2Si5N8/Eu]，蓝色荧光粉和红色荧光粉的摩尔比为1.5：1。
实施例5
本发明促进植物生长用近紫外发光二极管采用近紫外发光二极管芯片2作为激发光，内封装层3内掺有铝酸盐蓝色荧光粉[SrMgAl10O17/Eu]，外封装层4内掺有硫化物红色荧光粉[CaS/Eu]，蓝色荧光粉和红色荧光粉的摩尔比为1.8：1。
实施例6
如图1所示的发光二极管结构，采用近紫外发光二极管芯片2作为激发光，内封装层3内掺有铝酸盐蓝色荧光粉[SrMgAl10O17/Eu]，外封装层4内掺有硫化物红色荧光粉[La2O2S/Eu]，蓝色荧光粉和红色荧光粉的摩尔比为2：1。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种促进植物生长用近紫外发光二极管，其特征在于包括底座、近紫外发光二极管芯片、内封装层和外封装层，所述近紫外发光二极管芯片的底部安装在底座上，所述近紫外发光二极管芯片上覆盖有内封装层，所述内封装层上覆盖有外封装层；
所述内封装层内掺有稀土蓝色荧光粉，所述外封装层内掺有稀土红色荧光粉。
2.根据权利要求1所述的一种促进植物生长用近紫外发光二极管，其特征在于:
所述稀土蓝色荧光粉为发射峰值为440-460 nm的氯磷酸盐、铝酸盐或氮化物荧光粉的中的一种或多种物质的组合物。
3.根据权利要求2所述的一种促进植物生长用近紫外发光二极管，其特征在于:
所述稀土蓝色荧光粉为氯磷酸盐蓝色荧光粉[Ca5(PO4)3Cl/Eu]。
4.根据权利要求1所述的一种促进植物生长用近紫外发光二极管，其特征在于:
所述稀土红色荧光粉为发射峰值为620-680 nm的氮化物或硫化物荧光粉中的一种或两种物质的组合物。
5.根据权利要求4所述的一种促进植物生长用近紫外发光二极管，其特征在于:
所述稀土红色荧光粉为氮化物红色荧光粉[Sr2Si5N8/Eu]。
6.权利要强求1至权利要求5中任一项所述的促进植物生长用近紫外发光二极管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
A、选取能够有效激发荧光粉的近紫外发光二极管芯片；
B、将发光二极管芯片固定到底座上；
C、从近紫外发光二极管上引出电极；
D、将发射峰值为440-460 nm的稀土蓝色荧光粉的封装胶覆盖到近紫外发光二极管芯片上，形成内封装层，将发射峰值为620-680 nm的稀土红色荧光粉的封装胶覆盖到内封装层表面，形成外封装层；
E、测定近紫外发光二极管芯片的各项光电性能和参数。
7.根据权利要求6所述的促进植物生长用近紫外发光二极管的制备方法，其特征在于：
所述步骤D中，内封装层中的蓝色荧光粉和所述外封装层中的红色荧光粉的摩尔比为1-2。
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