CN105202484A

CN105202484A - 一种包含促进植物生长的led复合全光谱

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Publication number: CN105202484A
Application number: CN201510560130.5A
Authority: CN
Inventors: 李欣澄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2015-12-30

Abstract

本发明公开了一种包含促进植物生长的LED复合全光谱。其中，LED光源发出的光照射到稀土荧光粉上后产生的发射光谱波段包括两个或两个以上350～1100nm范围内的发射峰。在稀土荧光粉内添加量子点材料。通过对量子点材料组成元素的选择和粒径的调节，实现对发射光谱波段的发射峰在350～1100nm全波段范围内的调节。稀土荧光粉是光谱在350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉。本发明具有降低光折射消耗率，光源色泽均匀，不偏光，提高光效，及结构简单且节省成本的效果。

Description

一种包含促进植物生长的LED复合全光谱

技术领域

本发明属于LED灯珠领域，特别涉及一种包含促进植物生长的LED复合全光谱。

背景技术

光照是植物生长的必备条件，但太阳光的强度随着地理纬度、季节和天气状况而变化，所以往往会出现光照不足，以至光照条件达不到植物生长需要的情况。

依据相关资料研究可知,影响植物生长的光照分为光质(光谱/波长)和光强(即光的亮度，光的效率)。如图1所示，不同光质的光对植物生长有不同的影响，波长在300-1100NM的范围对植物光合作用具有显著的促进作用。如图3和图4所示，不同光强的光对植物生长有不同的影响，不同植物对光强的要求也不同。并且植物的光合作用分为光合作用明反应和光合作用暗反应，要满足植物正常光合作用的光强要求，这其中又分为光补偿点与光饱和点。当光强低于光补偿点时，植物进行光合作用暗反应。当光强高于光补偿点时，植物进行光合作用明反应。另外，光强越大，植物光合成速率越快，直到光饱和点后达到植物光合成作用的最高效率。

针对光照不足的情况，补光使用的传统灯具主要是荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯和白炽灯。这些传统光源的光谱是依据人眼对光的适应性所选择的，其光谱光源含有许多不必要的波长，对植物的生长促进较少，同时还具有能耗高、寿命短、易破碎和含汞对环境污染等存在许多的缺点。LED发光二级管的灯具是目前最新的技术，由III-V族化合物组成。如GaAs(砷化镓)、GaP(磷化镓)、GaAsP(磷砷化镓)等固体半导体光源作为发光材料，形成PN结。当两端加上正向电压时，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量激发光子发射可见光。LED灯具作为第四代新型照明光源，具有节能环保、安全可靠、使用寿命长、响应时间短、体积小、发热量少、易于分散或组合控制等许多不同于其他电光源的重要优点。LED植物助长灯，是通过将蓝光与红光led光源封装在一起得到灯具，通过调节红、蓝LED光源的比例控制光谱变化。相关研究表明，植物中除含有大量的叶绿素、类胡萝卜素和花青素外，还含有一些微量的光敏受体，例如光敏色素、隐花色素和紫外光B受体。其中，光敏色素是植物体内最重要、研究得最为深入的一种光敏受体，它对红光和远红光吸收有逆转效应。光敏色素有两种可以互相转化的形式：吸收红光(R)的Pr型(最大吸收峰在红光区的660nm)和吸收远红光(FR)的Pfr型(最大吸收峰在远红光区的730nm)，Pr是生理钝化型，Pfr是生理活化型。Pr和Pfr的吸收光谱在可见光波段上有相当多的重叠，因此在自然光照下植物体内同时存在着Pfr型和Pr型两种形式的光敏色素，Pfr光敏色素总量(Ptot＝Pr+Pfr)只占有一定的比例(Pfr/Ptot)，这个比例在饱和远红光下为0.025，在饱和光下为0.6，当这个比例发生变化时，可以引起植物体内的生理变化。

20世纪40年代，以小球藻为材料研究不同光质的量子产率，发现大于680nm的远红光虽然仍可被叶绿素吸收，但量子产额急剧下降，这种现象被称为红降现象。1957年，爱默生观察到小球藻在用远红光照射时补加一点稍短波长的光(例如650NM)，则量子产额大增，比这两种波长的光单独照射的总和还要高。这种在长波远红光之外再加上较短波长的光可以促进光合作用效率大大提高的现象被称为双光增益效应或称爱默生增益效应。相关实验证据和理论研究都证明，远红光在植物生长过程中，具有相当高的应用价值。

现有技术的LED植物生长灯分为以下两种方式:

方式一：是红、蓝LED光源组合，由于仅仅是红、蓝LED光源的组合，在应用时只适合于不同植物所需不同波长光的灯具时，需要找到350～1000nm之间不同波段的全光谱LED光源，这在灯具厂商的实际生产中是难以实现的，特别是目前从技术上还不能实现远红光LED光源，即使能实现成本也异常昂贵；而且不同波段的LED光源正向电压VF值都不一样，这就导致了LED灯具的电路设计将会相当复杂，可靠性降低，不利于规模化生产，同时很难找到匹配的电源驱动；此外，当几颗红色LED光源和蓝色LED光源组合时，在没有完全混光情况下发出的光会是一段红、一段蓝，实际照在植物上的是一部分枝叶红光、一部分枝叶蓝光，仅仅是简单的两种色光而非均匀一致的光，如同通常看到的红绿蓝三种色光一样，而不是均匀一致的光，这样的光照射在植物上并不能满足植物生长的需要。方式二：在LED植物灯的灯罩内表面和/外表面设置有量子点材料层，光源发出的光通过量子点材料层后的发射光谱波段包括两个或两个以上400～1100nm范围内的发射峰，这种方式虽然解决了方式一中光不均匀，但是存在电压VF值不一样等问题。在实际生产过程中，因为植物生长的环境不同，所使用的灯具的款式也是不同的。所需的灯罩也不一样。因此，通过在灯罩设置量子点材料层这种工艺，在实际生产应用中的工艺非常复杂，成本异常昂贵。而且可以根据图3及图4所示可知，植物生长的必备条件除了需要特定的波长的光谱以外，还需要足够的光强。不同光强的光对植物生长有不同的影响，不同植物对光强的要求不同。光强越大，植物光合成速率越快。但是，通过这种方式射出的光强效果会非常低，而大多数植物都需要强光照射。这就导致了照射在植物上的光强不能满足植物生长的需要。现在出现的植物照明LED封装结构主要采用多个芯片,不同的结构进行拼凑，才可以产生均匀的全光谱，这不但浪费成本，结构复杂且光谱不稳定。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种降低光折射消耗率，光源色泽均匀，不偏光，提高光效，及结构简单且节省成本的适于LED植物生长复合光的全光谱。

本发明的目的在于，提供一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，其中，LED光源发出的光照射到稀土荧光粉上后产生的发射光谱波段包括两个或两个以上350～1100nm范围内的发射峰。在稀土荧光粉内添加量子点材料；通过对量子点材料组成元素的选择和粒径的调节，实现对发射光谱波段的发射峰在350～1100nm全波段范围内的调节。稀土荧光粉是光谱在350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉。由此，LED光源发出的光照射到光谱在350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉上，被稀土荧光粉中的量子点材料吸收光的能量，并且被激发，进而折射出复合光。经折射后复合光的光谱波段发射峰位置在350～1100nm全波段范围内的调节；由此，上述稀土荧光粉与量子点材料等传统的发光材料相比，不仅发射光谱波段的峰位可调，而且半峰宽也比较宽，对于植物生长所需的特异性光谱的调制十分有利；通过量子点材料组成元素的选择和粒径的调节，可以很方便地实现发射光谱波段的发射峰位置在350～1100nm全波段范围内的调节，从而为植物生长的光合作用提供了所需要的特异性光谱；通过设置稀土荧光粉(如图2层1，如图2b层1层2)，只使用一种LED光源就可以提供全波段范围内峰位可调节的发射光谱，避免了电路和驱动电源的复杂设计，而且还可以使得LED植物助长灯发出的光均匀一致，避免出现混光不完全的现象。并且由LED光源直接通过稀土荧光粉发光，有效降低光折射消耗率，提高光效。光效比量子点材料等传统的发光材料要高。由此，上述350-1100nm范围的波长对植物的光合作用和植物细胞的生长具有显著的影响，尤其是610～720nm的红光与720～1000nm的远红光同时照射在植物上会产生双光增益效应(爱默生增益效应)促进光合作用的效率大大提高。

在一些实施方式中，发射光谱波段包括至少一个发射峰范围在350～720nm的可见光波段和至少一个发射峰范围在720～1100nm的远红光波段。由此，350-1100nm范围的波长对植物的光合作用和植物细胞的生长具有显著的影响。由此，610～720nm的红光与720～1000nm的远红光同时照射在植物上会产生双光增益效应(爱默生增益效应)更进一步促进光合作用的效率大大提高。

在一些实施方式中，发射光谱波段包括610～720nm的红光和720～1000nm的远红光。

在一些实施方式中，LED光源是蓝光LED光源或蓝紫光LED光源，其发射波长为350～470nm。稀土荧光粉中还包括黄色和/或绿色荧光粉和/或红色荧光粉和/或蓝色荧光粉和/或紫外线荧光粉，黄绿色荧光粉是采用稀土掺杂的钇铝石榴石荧光粉。黄绿色荧光粉单独受到发射波长为350～470nm的蓝光LED光源或蓝紫光LED光源发出的原始光激发后，发出的是色温在4500～7000K的光。由此，该黄绿色荧光粉与上述稀土荧光粉在稀土荧光粉中组合在一起使用，产生的光对植物生长具有更好的促进作用。

在一些实施方式中，LED光源是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层。复合层由1-50％的环氧树脂和50-99％的红色荧光粉组成。红色荧光粉的发射光谱波段峰位为600-700nm。

在一些实施方式中，LED光源是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层。复合层由1-50％的红色荧光粉、1-50％的黄绿色荧光粉和50％-98％的环氧树脂组成。荧光粉在发射光谱为350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉；上述的荧光粉产生的光是蓝、绿、黄、红光或者UV光。

在一些实施方式中，LED光源是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层，所述的复合层包括第一层复合物和在第一层复合物上设有的第二层复合物。第一层复合物由1-50％的黄绿色荧光粉和50-99％的环氧树脂组成。第二层复合物由1-50％的红色荧光粉和50-99％的环氧树脂组成。荧光粉在发射光谱为350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉；上述的荧光粉产生的光是蓝、绿、黄、红光或者UV光。

本发明另一目的在于，提供一种用于植物照明的LED封装集成光源，其中，包括带有凹槽的封装支架和在凹槽内设有多个相互连接的LED芯片，及在LED芯片上方设有填充凹槽的封装材料层。LED芯片单个之间是相互串联连接。多个串联连接的LED芯片与多个串联连接的LED芯片之间是相互并联连接。LED芯片是多个蓝光LED芯片和/或多个蓝紫光LED芯片和/或UVA射线LED芯片和/或UVB射线LED芯片。封闭材料层是硅胶或者环氧树脂与荧光粉组合的复合层；所述的荧光粉是黄绿色荧光粉和/或红色荧光粉。多个相互连接的LED芯片至少有两个LED芯片的工作波长彼此不同。LED芯片的工作波长为380nm-850nm。复合层是硅胶或者环氧树脂或者荧光粉。复合层至少有两层；每一层的复合层是硅胶或者环氧树脂与黄绿色荧光粉和红色荧光粉混合而成。LED芯片的驱动电流为60mA-350mA，封装支架是SMD支架。

在一些实施方式中，复合层至少有两层；每一层的复合层是在硅胶或者环氧树脂上设置有黄绿色荧光粉和红色荧光而成。

在一些实施方式中，复合层为两层，当中的第一层是硅胶或者环氧树脂与黄绿色荧光粉混合而成；第二层是硅胶或者环氧树脂与红色荧光粉混合而成。

在一些实施方式中，复合层为两层，当中的第一层是在硅胶或者环氧树脂上设置有黄绿色荧光粉而成；第二层是在硅胶或者环氧树脂上设置有红色荧光而成。

本发明的有益效果是降低光折射消耗率，光源色泽均匀，不偏光，提高光效，及结构简单且节省成本的效果。发射光谱波段以至少解决350～1100nm全波段范围的可调节发光，特别是远红光发光，以提供满足植物生长光合作用所需的特异性光谱的问题。由于LED芯片采用先串联，后并联输出的方式，譬如，横向先单个LED芯片间先串联10个，之后每组10个串联LED芯片再并联5组，连接方式更加灵活。又由于解决了现有技术采用多个芯片,不同的结构进行拼凑后激发绿、蓝、红光的问题，只需采用多个蓝光LED芯片和/或多个蓝紫光LED芯片和/或UVA射线LED芯片和/或UVB射线LED芯片作为光源，照射到硅胶或者环氧树脂与荧光粉组合的复合层上，之后激发450nm荧光粉产生适合LED植物生长的全光谱复合光源。即一个芯片结构就可以解决光源激发的问题。实现了光源色泽均匀，不偏光，提高光效，结构简单且节省成本的技术效果。还由于封闭材料层是硅胶或者环氧树脂与荧光粉组合的复合层，荧光粉是黄色和/或绿色荧光粉和/或红色荧光粉和/或蓝色荧光粉和/或紫外线荧光粉,经过激发后的光源调节，可通调节荧光粉的混合或者位置来实现。

附图说明

图1示出了光的波长对植物生长的影响的示意图；

图2示出了根据本发明的LED植物助长灯的发光原理图；

图2a示出了根据本发明的LED植物助长灯的发光原理图；

图2b示出了根据本发明的LED植物助长灯的发光原理图；

图3示出了光对植物生长光合作用的影响的示意图；

图4示出了不同植物生长光合作用所需的光补偿点和饱和点的示意图；

图5示出了根据本发明的蓝光LED光源的光谱图；

图6示出了根据本发明实施例一的LED植物助长灯的发射光谱图；

图7示出了根据本发明实施例二的LED植物助长灯的发射光谱图；

图8示出了根据本发明的蓝光LED光源与黄绿色荧光粉复合后的光谱图；

图9示出了根据本发明实施例三的LED植物助长灯的发射光谱图；

图10示出了对比例的LED植物助长灯的发射光谱图。

图11示出了根据本发明实施例四的LED植物助长灯的发射光谱图；

图12为一种用于植物照明的LED封装集成光源的结构示意图；

图13为一种用于植物照明的LED封装集成光源的内部结构示意图；

图14为一种用于植物照明的LED封装集成光源中复合层与LED芯片的结构示意图；

图15为一种用于植物照明的LED封装集成光源中复合层实施例一的结构示意图；

图16为一种用于植物照明的LED封装集成光源中复合层实施例二的结构示意图；

图17为一种用于植物照明的LED封装集成光源中复合层实施例三的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步详细的说明。

如图2、2b和5所示，一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，LED光源发出的光照射到稀土荧光粉(如图2层1，如图2b层1层2)上后产生的发射光谱波段包括两个或两个以上350～1100nm范围内的发射峰。所谓稀土荧光粉是指含有稀土元素(元素周期表中第57到71号的镧系元素)的荧光粉；包含Led粉、彩电粉、灯用三基色粉。在稀土荧光粉内添加量子点材料(量子点(quantumdots，QDs)是由有限数目的原子组成，三个维度尺寸均在纳米数量级。量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料(通常由IIB～ⅥA或IIIA～VA元素组成)制成的、稳定直径在2～20nm的纳米粒子。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体，既可由一种半导体材料组成，如由IIB.VIA族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或IIIA.VA族元素(如InP、InAs等)组成，也可以由两种或两种以上的半导体材料组成。作为一种新颖的半导体纳米材料，量子点具有许多独特的纳米性质。)。通过对量子点材料组成元素的选择和粒径的调节，实现对发射光谱波段的发射峰在350～1100nm全波段范围内的调节。稀土荧光粉是光谱在350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉。也就是，LED光源发出的光照射到稀土荧光粉上，被稀土荧光粉中的量子点材料吸收光的能量，并且被激发发射出复合光，经发射出复合光的光谱波段发射峰在350～1100nm全波段范围内的调节。如此，可以能够满足植物生长的特异性光谱需求。上述稀土荧光粉与量子点材料等传统的发光材料相比，不仅发射光谱波段的峰位可调，而且半峰宽也比较宽，对于植物生长所需的特异性光谱的调制十分有利。通过量子点材料组成元素的选择和粒径的调节，可以很方便地实现发射光谱波段的发射峰位置在350～1100nm全波段范围内的调节，从而为植物生长的光合作用提供了所需要的特异性光谱。通过设置稀土荧光粉，只使用一种LED光源就可以提供全波段范围内峰位可调节的发射光谱，避免了电路和驱动电源的复杂设计，而且还可以使得LED植物助长灯发出的光均匀一致，避免出现混光不完全的现象。并且由LED光源直接通过稀土荧光粉发光，有效降低光折射消耗率，提高光效。光效比单纯量子点材料等传统的发光材料要高。所谓量子点材料一般是半导体材料，粒径小于10nm，它的发光是带间跃迁产生的发光，而荧光粉是在一种基质中掺杂离子后发光，例如Y2O3:Eu3+。荧光粉中如果掺杂的是稀土离子，那么发光的一般是稀土离子。

发射光谱波段包括至少一个发射峰范围在350～720nm的可见光波段和至少一个发射峰范围在720～1100nm的远红光波段。上述350-1100nm范围的波长对植物的光合作用和植物细胞的生长具有显著的影响，尤其是610～720nm的红光与720～1000nm的远红光同时照射在植物上会产生双光增益效应(爱默生增益效应)促进光合作用的效率大大提高。因此，当上述稀土荧光粉(如图2层1和图2b层1层2)的发射光谱波段同时包括350～720nm可见光波段的至少一个发射峰和720～1100nm远红光波段的至少一个发射峰时，LED植物助长灯发出的复合光能够进一步提高植物光合作用的效率，促进植物更快更好地生长。LED光源是蓝光LED光源或蓝紫光LED光源，其发射波长为350～470nm。上述蓝光或蓝紫光LED光源是目前批量加工的工艺最成熟的LED光源。稀土荧光粉中还包括黄色和/或绿色荧光粉和/或红色荧光粉和/或蓝色荧光粉和/或紫外线荧光粉。黄绿色荧光粉是采用稀土掺杂的YAG(钇铝石榴石)荧光粉。黄绿色荧光粉单独受到发射波长为350～470nm的蓝光LED光源或蓝紫光LED光源发出的原始光激发后，发出的是色温在4500～7000K的光。该黄绿色荧光粉与上述稀土荧光粉在稀土荧光粉中组合在一起使用，产生的光对植物生长具有更好的促进作用。

实施例一

如图6所示，LED光源是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层，发射光谱波段峰位为660nm的红色荧光粉；所述的复合层由1-50％的环氧树脂和50-99％的稀土荧光粉组成。因此，发射光谱波段峰位包括蓝光、红光的波段。将上述复合层制作成全光谱LED植物生长复合光源灯珠并安装到基座上；将灯罩安装到基座上，并且完成驱动电源和电路的安装。

实施例二

如图7-8所示，LED光源是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层(如图2a)，所述的复合层由1-50％的红色荧光粉、1-50％的黄绿色荧光粉和50％-98％的环氧树脂组成；荧光粉在发射光谱为350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉；上述的荧光粉产生的光是蓝、绿、黄、红光或者UV光。将上述复合层制作成全光谱LED植物生长复合光源灯珠并安装到基座上；将灯罩安装到基座上，并且完成驱动电源和电路的安装，制作得到LED植物助长灯。因此，发射光谱波段峰位包括蓝光、黄绿光，红光、远红光的波段。

实施例三

如图9-12所示，LED光源是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层。复合层包括第一层复合物和在第一层复合物上设有的第二层复合物。第一层复合物由1-50％的黄绿色荧光粉和50-99％的环氧树脂组成。第二层复合物由1-50％的红色荧光粉和50-99％的环氧树脂组成。荧光粉在发射光谱为350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉；上述的荧光粉产生的光是蓝、绿、黄、红光或者UV光。将上述复合层形成全光谱LED植物生长复合光源灯珠并安装到基座上；将灯罩安装到基座上，并且完成驱动电源和电路的安装，制作得到LED植物助长灯。LED植物助长灯的发射光谱复合光属于暖白，蓝光LED光源与单独的黄绿色荧光粉复合后的复合光属于冷光。

本发明的LED灯结构不限于特定款式的LED灯，上述LED植物助长灯结构可以选用T8管(灯管直径1英寸)、T5管(灯管直径5/8英寸),LED球泡灯，大功率LED投光灯，LED筒灯，LED射灯。等不同型号的LED灯款式

不限于特定款式的LED灯珠，LED灯珠的款式可以选用2835，5730，7020，大功率灯珠，集成灯珠，COB灯珠等所有款式的LED灯珠的蓝光LED光源或蓝紫光LED光源发出的光通过特定配方的混合稀土荧光粉后的发射光谱波段包括两个或两个以上350～1100nm范围内的发射峰。

实施例四

如图11所示，在蓝光LED光源上涂覆在比例范围为100％的复合物分量中，占比1-50％的黄绿色荧光粉与占比50-99％的环氧树脂的复合物(如图2b层1)涂覆在蓝光LED光源上、形成全光谱LED植物生长复合光源灯珠并安装到基座上；将灯罩安装到基座上，并且完成驱动电源和电路的安装，制作得到LED植物助长灯

-其中，蓝光LED光源与单独的黄绿色荧光粉复合后的光谱图如图11所示，复合光属于冷光；实施例四LED植物助长灯的发光原理图如图2b所示。

对比例子如下：

将蓝光LED光源和红光LED光源以1:1的比例安装到基座上；将灯罩安装到基座上，并且完成驱动电源和电路的安装，制作得到LED植物助长灯。对比例制作得到LED植物助长灯的发射光谱图如图10所示，包括蓝光、红光的波段。

实验一：LED植物助长灯照射下植物幼苗生长的测量实验一：

(1)实验材料与处理方法

实验所用植物种子为浙大9号(浙大农学系培育)，种子经表面消毒后，置于发芽盒内发芽，待长至一叶一心时，选择出苗整齐的幼苗进行水培，分为两组分别置于实施例三以及对比例的LED植物助长灯下进行光照处理，每隔4天换一次营养液，培养条件为11H/13H(昼/夜)，温度20℃/14℃(昼/夜)，恒湿70％。

(2)测试指标与测试方法

植物幼苗的生长形态指标取10株的平均数，随机取样。用直尺测定株高、根长，用游标卡尺测定茎粗。壮苗指数按照壮苗指数＝〔茎粗/株高〕*全株干质量计算。光合速率用光合速率仪进行测定，叶绿素含量采用丙酮、乙醇混合液提取法进行测定，可溶性糖含量采取蒽酮比色法进行测定，可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝法进行测定。

(3)实验结果数据分析

针对上述测试所得的实验结果数据，采用SPSS16.0软件进行统计分析，采用邓肯氏新复极差法进行多重比较。

分析结果如表1和表2

表1：

表2：

注：表中数据为同一方法重复处理3次的平均值，邓肯氏新复极差法检验，小写字母a、b、c表示p〈0.05显著水平；FW表示鲜重；Chla和Chlb分别表示叶绿素a和叶绿素b

从表1和表2的实验结果数据可见，使用本发明实施例三的LED植物助长灯进行光照处理，相比较于对比例，由于提供了更加适宜的特异性光谱和更好的混光效果，植物幼苗生长过程中的光合作用速率更快，合成得到的可溶性糖、可溶性蛋白含量显著增加，植物幼苗中叶绿素含量也更多，培养得到的植物幼苗的株高更高、根长更长、茎粗更粗、鲜重和干重更重、壮苗指数更大。

实验二：LED植物助长灯照射下促进植物开花实验

实验材料与处理方法

实验所用植物为茶花，将冬天待在雪地里的茶花放进室内，使用实施例三制作得到的LED植物助长灯进行光照射处理，栽培照射时间条件为16H/8H(开/关)，温度控制在15-25℃。

实验结果数据分析

从实验结果可见茶花在控温的室内，使用本发明实施例三的LED植物生长灯进行光照处理，经过5天后由于同时提供了茶花开花所需的特异性光谱和更好的混光效果。有效促进了茶花开花。本发明不但有提高植物光合作用速率。培养出株高更高、根长更长、茎粗更粗、鲜重和干重更重、壮苗指数更大的效果。还有控制花期的作用。

实际应用的实验数据跟踪表：7月16日开始定植，紫生菜。

时间	株高	茎粗	叶状态	叶片数	叶片大小
						7月16日	3cm	0.2cm	绿	3-4片	3cm
7月19日	5-6cm	0.3-0.4cm	顶部微泛紫	5-6片	5-6cm
						7月22日	7-8cm	0.5-0.6cm	顶部小泛紫	7-8片	7-8cm

7月25日	10-11cm	0.7-0.8cm	顶部中泛紫	8-9片	10-11cm
						7月28日	12-13cm	0.9-1.0cm	顶部大泛紫	10-12片	12-13cm
8月1日	14-15cm	1.1-1.2cm	顶部大面积泛紫	10-12片	14-15cm
						8月3日	18cm	1.2-0.4cm	顶部紫色	15片	18cm

如图12－14所示，一种用于植物照明的LED封装集成光源，包括带有凹槽11的封装支架01和在凹槽11内设有多个相互连接的LED芯片02，及在LED芯片02上方涂覆有填充凹槽11的封装材料层03。LED芯片02单个之间是相互串联连接，多个串联连接的LED芯片02与多个串联连接的LED芯片02之间是相互并联连接。LED芯片02是多个蓝光LED芯片02和/或多个蓝紫光LED芯片和/或UVA射线LED芯片和/或UVB射线LED芯片。封闭材料层是硅胶或者环氧树脂31与荧光粉组合的复合层，荧光粉是黄绿色荧光粉32和/或红色荧光粉33。多个相互连接的LED芯片02至少有两个LED芯片02的工作波长彼此不同。LED芯片02的工作波长为380nm-850nm。复合层是硅胶或者环氧树脂或者荧光粉。LED芯片02的驱动电流为60mA-350mA。封装支架01是SMD支架。

复合层实施例一

如图15所示，复合层至少有两层,每一层的复合层是硅胶或者环氧树脂31与黄绿色荧光粉32和红色荧光粉33混合而成。

复合层实施例二

如图16所示，复合层至少有两层，每一层的复合层是在硅胶或者环氧树脂31上设置有黄绿色荧光粉32和红色荧光而成。

复合层实施例三

如图17所示，复合层为两层，当中的第一层是硅胶或者环氧树脂31与黄绿色荧光粉32混合而成。第二层是硅胶或者环氧树脂31与红色荧光粉33混合而成。

复合层实施例四

复合层为两层，当中的第一层是在硅胶或者环氧树脂31上设置有黄绿色荧光粉32而成。第二层是在硅胶或者环氧树脂31上设置有红色荧光而成。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims

1.一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，其中，LED芯片发出的光照射到稀土荧光粉上后产生的发射光谱波段包括两个或两个以上350～1100nm范围内的发射峰；

在稀土荧光粉内添加量子点材料；通过对量子点材料组成元素的选择和粒径的调节，实现对发射光谱波段的发射峰在350～1100nm全波段范围内的调节；

稀土荧光粉是光谱在350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉。

2.根据权利要求1所述的一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，其特征在于，所述的发射光谱波段包括至少一个发射峰范围在350～720nm的可见光波段和至少一个发射峰范围在720～1100nm的远红光波段。

3.根据权利要求2所述的一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，其特征在于，所述的发射光谱波段包括610～720nm的红光和720～1000nm的远红光。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，其特征在于，所述的LED芯片是蓝光LED光源或蓝紫光LED光源，其发射波长为350～470nm；

所述的稀土荧光粉中还包括黄色和/或绿色荧光粉和/或红色荧光粉和/或蓝色荧光粉和/或紫外线荧光粉；

所述的黄绿色荧光粉是采用稀土掺杂的钇铝石榴石荧光粉；

所述的黄绿色荧光粉单独受到发射波长为350～470nm的蓝光LED光源或蓝紫光LED光源发出的原始光激发后，发出的是色温在4500～7000K的光。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，其特征在于，所述的LED芯片是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层，所述的复合层由1-50％的环氧树脂和50-99％的红色荧光粉组成；所述的红色荧光粉的发射光谱波段峰位为600-700nm。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，其特征在于，所述的LED芯片是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层，所述的复合层由1-50％的红色荧光粉、1-50％的黄绿色荧光粉和50％-98％的环氧树脂组成；所述的荧光粉在发射光谱为350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉；上述的荧光粉产生的光是蓝、绿、黄、红光或者UV光。

7.根据权利要求1、2、3或4所述的一种包含促进植物生长的LED复合全光谱，其特征在于，所述的LED芯片是LED蓝光源，在LED蓝光源上涂覆比例范围为100％的复合层，所述的复合层包括第一层复合物和在第一层复合物上设有的第二层复合物；

所述的第一层复合物由1-50％的荧光粉和50-99％的环氧树脂组成；

所述的第二层复合物由1-50％的荧光粉和50-99％的环氧树脂组成；

所述的荧光粉在发射光谱为350～1100nm范围内任意一种或者一种以上的荧光粉；上述的荧光粉产生的光是蓝、绿、黄、红光或者UV光。

8.一种用于植物照明的LED封装集成光源，其特征在于，包括带有凹槽的封装支架和在凹槽内设有多个相互连接的LED芯片，及在LED芯片上方设有填充凹槽的封装材料层；

所述的LED芯片单个之间是相互串联连接；所述多个串联连接的LED芯片与多个串联连接的LED芯片之间是相互并联连接；

所述的LED芯片是多个蓝光LED芯片和/或多个蓝紫光LED芯片和/或UVA射线LED芯片和/或UVB射线LED芯片；

所述的封闭材料层是硅胶或者环氧树脂与荧光粉组合的复合层；所述的荧光粉是黄绿色荧光粉和/或红色荧光粉；

所述多个相互连接的LED芯片至少有两个LED芯片的工作波长彼此不同；

所述LED芯片的工作波长为380nm-850nm；

所述的复合层是硅胶或者环氧树脂或者荧光粉；

所述的复合层至少有两层；每一层的复合层是硅胶或者环氧树脂与黄绿色荧光粉和红色荧光粉混合而成；

所述的LED芯片的驱动电流为60mA-350mA；

所述的封装支架是SMD支架；

所述的复合层至少有两层；每一层的复合层是在硅胶或者环氧树脂上设置有黄绿色荧光粉和红色荧光而成。

9.根据权利要求8所述的一种用于植物照明的LED封装集成光源，其特征在于，所述的复合层为两层，当中的第一层是硅胶或者环氧树脂与黄绿色荧光粉混合而成；第二层是硅胶或者环氧树脂与红色荧光粉混合而成。

10.根据权利要求8所述的一种用于植物照明的LED封装集成光源，其特征在于，所述的复合层为两层，当中的第一层是在硅胶或者环氧树脂上设置有黄绿色荧光粉而成；第二层是在硅胶或者环氧树脂上设置有红色荧光而成。