CN109192843A - 植物生长用发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种植物生长用发光二极管，包括散热基板，以及固定在所述散热基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，所述第一蓝光芯片的发射峰值位于400‑420nm范围内，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于440‑470nm范围内；所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn。
Description
技术领域
本发明属于半导体技术领域，尤其涉及一种植物生长用发光二极管。
背景技术
光环境是植物生长发育不可缺少的重要物理环境因素之一，通过光质调节，控制植物生长发育的各个阶段是一项重要技术。LED(发光二极管)植物灯除了具有高效、节能、寿命长等优势，还能够根据植物所需提供不同“光肥”，在促进植物快速生长同时，能够达到高效、优质、增产、无公害目的。研究表明，峰值位于460nm的蓝光和660nm的红光对植物光合作用影响较大，此外在实际应用中，适量的紫外和远红光，对植物生长发育具有调控功能，有利于提升植物口感，提高花色的鲜艳度；尤其光谱位于730-800nm的远红光，有利于植物感知植株的长度，在远红光条件下，植株会长得更高。因此，实现全光谱植物照明无论在视觉效果还是在植物生长方面均有一定的优势。现有植物照明LED通常采用LED多芯片组合(460nm蓝光芯片+660nm红光芯片+730nm远红光芯片)实现，这种方式能够达到植物生长所需光照度，但成本太高。而采用芯片匹配荧光粉方式实现植物照明LED，成本较低，但是660nm荧光粉替代红光芯片时，主要问题在于荧光粉发射强度不够，导致器件光合光子通量相对较小，光照度相对较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种植物生长用发光二极管，旨在解决现有的660nm荧光粉替代红光芯片的植物照明LED荧光粉发射强度不够，光照强度较低的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种植物生长用发光二极管，包括散热基板，以及固定在所述散热基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于400-420nm范围内，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于440-470nm范围内；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉选自峰值波长位于610-670nm范围内的氮化物红粉；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层。
由于所采用不同种类荧光粉的最佳激发波段不同，若在芯片上形成混合荧光粉胶层，不同芯片波段都会激发荧光粉形成光输出，由于输出功率差异性，会造成特定波段荧光粉光输出的损耗。基于此，本发明提供的植物生长用发光二极管，在散热基板上设置有双芯片，且在双芯片表面分别形成不同的荧光粉胶层。根据不同种类的特定荧光粉激发波段的差异，采用不同的特定波段芯片，选择性地激发特定的荧光粉，能够实现光输出最大化，使荧光粉发光效果达到最佳。
具体的，针对植物照明发光二极管中660nm红光强度低，导致光合光子通量低，无法满足植物生长需要的问题，本发明采用氟氧化物荧光粉搭配氮化物荧光粉，形成在发射峰值位于400-420nm范围内的第一蓝光芯片，使得660nm红光发射强度显著增强，光合光子通量明显提升。其主要原因是所采用的氟氧化物红粉在特定波段激发下，其发射强度高于氮化物红粉，且光谱为窄带，峰值位于660nm左右，能量更为集中，发射强度相对氮化物荧光粉明显增强。单纯采用窄带氟氧化物红粉随能提高灯珠的光量子效率，但光谱的连续性较差，对于植物生长其它所需波段很难满足；因此，本发明将此氟氧化物红粉波长位于610-670nm的氮化物红粉结合使用，二者混合使用，一方面能够显著提升位于660nm处的红光发射强度，能够有效提升产品的光量子效率，满足植物生长需求；另一方面，能够保持植物生长光谱的连续性，满足植物生长需求。
进一步的，本发明采用Mg4GeO5.5F:Mn作为氟氧化物红粉，与波长位于610-670nm范围内的氮化物红粉混合作为第一荧光粉胶层的红色荧光粉，具有以下优点：Mg4GeO5.5F:Mn作为氟氧化物红粉，在415nm处激发能量最强，其发射峰值位于658nm处，呈窄带发射，光量子效率较高；此外，Mg4GeO5.5F:Mn作为氟氧化物红粉的可靠较好，尤其在高温高湿环境下其稳定性较好，能够在湿度较高的植物生长环境中使用，非常适合应用于植物照明中。
附图说明
图1是本发明实施例提供的植物生长用发光二极管的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的氟氧化物荧光粉的激发和发射光谱对比示意图；
图3是本发明实施例提供的采用730nm远红粉的激发光谱示意图(监测波长：730nm)；
图4是本发明实施例提供的采用氟氮化物荧光粉和氮化物荧光粉发射光谱对比示意图(激发波长：415nm)。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
结合图1-4，本发明实施例提供了一种植物生长用发光二极管，包括散热基板221，以及固定在散热基板221表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在散热基板221同一表面的第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224，且第一蓝光芯片222背离散热基板221的表面设置有第一荧光粉胶层223，第二蓝光芯片224背离散热基板221的表面设置有第二荧光粉胶层225，其中，
第一蓝光芯片222的发射峰值位于400-420nm范围内，第二蓝光芯片224的发射峰值位于440-470nm范围内；
第一荧光粉胶层223为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且第一荧光粉胶层223中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉选自峰值波长位于610-670nm范围内的氮化物红粉；
第二荧光粉胶层225为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层。
由于所采用不同种类荧光粉的最佳激发波段不同，若在芯片上形成混合荧光粉胶层，不同芯片波段都会激发荧光粉形成光输出，由于输出功率差异性，会造成特定波段荧光粉光输出的损耗。基于此，本发明实施例提供的植物生长用发光二极管，在散热基板上设置有发射峰值分别位于400-420nm、440-470nm的双芯片，且在双芯片表面分别形成不同的特定荧光粉胶层(第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层)。根据不同种类的特定荧光粉激发波段的差异，采用不同的特定波段芯片，选择性地激发特定的荧光粉，能够实现光输出最大化，使荧光粉发光效果达到最佳。
具体的，针对植物照明发光二极管中660nm红光强度低，导致光合光子通量低，无法满足植物生长需要的问题，本发明实施例采用氟氧化物荧光粉搭配氮化物荧光粉，形成在发射峰值位于400-420nm范围内的第一蓝光芯片，使得660nm红光发射强度显著增强，光合光子通量明显提升。其主要原因是所采用的氟氧化物红粉在特定波段激发下，其发射强度高于氮化物红粉，且光谱为窄带，峰值位于660nm左右，能量更为集中，发射强度相对氮化物荧光粉明显增强。单纯采用窄带氟氧化物红粉虽能提高灯珠的光量子效率，但光谱的连续性较差，对于植物生长其它所需波段很难满足；因此，本发明实施例将此氟氧化物红粉波长位于610-670nm的氮化物红粉结合使用，二者混合使用，一方面能够显著提升位于660nm处的红光发射强度，进而有效提升产品的光量子效率，满足植物生长需求；另一方面，能够保持植物生长光谱的连续性，满足植物生长需求。
进一步的，本发明实施例采用Mg4GeO5.5F:Mn作为氟氧化物红粉，与波长位于610-670nm范围内的氮化物红粉混合作为第一荧光粉胶层的红色荧光粉，具有以下优点：Mg4GeO5.5F:Mn作为氟氧化物红粉，在415nm处激发能量最强，其发射峰值位于658nm处，呈窄带发射，光量子效率较高；此外，Mg4GeO5.5F:Mn作为氟氧化物红粉的可靠较好，尤其在高温高湿环境下其稳定性较好，能够在湿度较高的植物生长环境中使用，非常适合应用于植物照明中。
具体的，本发明实施例中，散热基板221一方面用于在所述植物生长用发光二极管工作时，将其产生的热量有效散出，从而防止所述植物生长用发光二极管防热过多不利于植物的生长，同时避免放热过高对器件本身造成的影响，延长器件的使用寿命。另一方面，散热基板221作为衬底，用于支撑形成在其表面的芯片及其涂层。优选的，散热基板221选自兼具较好的散热效果和支撑效果的陶瓷基板。具体优选的，所述陶瓷基板为AlN/SiC复合基板，由于复合陶瓷基板的导热系数相对AlN较高，有效减少了因热而产生的光量子效率降低的因素影响，因此有益于提升器件的可靠性和初始光合光子通量(PPF)。
本发明实施例中，将LED芯片固定在散热基板221表面。进一步的，所述LED芯片包括第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224，且第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224并列设置在散热基板221同一表面上，即第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224均与散热基板221直接接触。第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224可以并排且等高地设置在散热基板221上。作为优选实施方式，第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224并排且呈台阶式设置在散热基板221上，即第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224不等高，从而避免蓝光芯片从侧边发出的光激发相邻蓝光芯片表面设置的荧光粉胶层，造成发光干扰，避免各色光之间的污染，降低光损伤；此外通过台阶式设置可以防止用于电性连接第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224的布线凹陷。第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224的高度差满足：厚度较低的蓝光芯片发射的光，不会照射到相邻蓝光芯片(厚度较高的蓝光芯片)表面的荧光粉胶层。
由于所采用不同种类荧光粉的最佳激发波段不同，若在芯片上形成混合荧光粉胶层，不同芯片波段都会激发荧光粉形成光输出，由于输出功率差异性，会造成特定波段荧光粉光输出的损耗。基于此，进一步的，本发明实施例在第一蓝光芯片222背离散热基板221的表面设置有第一荧光粉胶层223，在第二蓝光芯片224背离散热基板221的表面设置有第二荧光粉胶层225。根据不同种类荧光粉激发波段的差异，采用不同波段芯片选择性地激发特定的荧光粉，能够实现光输出最大化，使荧光粉发光效果达到最佳。优选的，第一荧光粉胶层223、第二荧光粉胶层225通过喷涂方法结合在第一蓝光芯片222、第二蓝光芯片224表面，通过喷涂的方式，能够使特定荧光粉胶层对应匹配特定蓝光芯片，能够使得荧光粉激发效率达到最大化。
本发明实施例中，第一蓝光芯片222的发射峰值位于400-420nm范围内，第二蓝光芯片224的发射峰值位于440-470nm范围内。发射峰值位于400-420nm范围的第一蓝光芯片222，可以使得设置在其表面的第一荧光粉层223中波峰波长位于400-420nm范围内的氟氧化物荧光和氮化物荧光粉，其激发效果均处于较佳状态，如图2所示。发射峰值位于440-470nm范围的第二蓝光芯片224，可以使得而处于第二荧光粉层表面的第一荧光粉层225中的铝酸盐荧光粉具有最佳的激发效果均。
第一荧光粉胶层223为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，第一荧光粉胶层223在发射峰值位于400-420nm范围内的第一蓝光芯片222的激发下，发射光谱呈宽带，且在660nm处有窄带峰发射明显凸起，强度较高，对应于植物生长光合光子通量有明显提升。其中，第一荧光粉胶层223中，所述第一红色荧光粉和所述硅胶的质量比例即粉胶比例为1:3至1:5。如所述第一红色荧光粉过高，会导致荧光粉不易均匀分散，过低会导致点胶过程中，形成凸杯，二者均会对降低器件的光合光子通量。
本发明实施例中，第一荧光粉胶层223中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉。优选的，所述氟氧化物红粉和所述氮化物红粉比例在1:3至1:5。若比例过低(氟氧化物红粉含量过少)，荧光粉660nm峰值的发射强度不够高，导致光和光子通量达不到要求；比例过高的话，氮化物荧光粉光谱容易被覆盖，不易实现器件光谱的连续性)。
本发明实施例的氟氧化物红粉，不仅需要能够在氮化物红粉存在的前提下，具有较高的发射强度(对应的，光强度高)，且在高温条件下，具有较高的发射强度。同时，基于植物生长用发光二极管特定使用环境的要求，所述氟氧化物红粉还必须能够在含水条件下能够稳定发光。基于此，具体的，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述Mg4GeO5.5F:Mn在氮化物红粉提供的宽光谱范围的前提下，提供窄光谱，从而提高发光强度；而且，相较于发光稳定性差特别是遇水无法正常使用的KSF，所述Mg4GeO5.5F:Mn具有优异的发光稳定性，能够使用于含水或湿度高的植物生长环境。Mg4GeO5.5F:Mn的激发和发射光谱对比示意如图2所示，在415nm处，该荧光粉的激发能量最高，且发射波长位于660nm处附近，呈窄带发射。
本发明实施例中，所述氮化物红粉选自峰值波长位于610-670nm范围内的氮化物红粉，该波段氮化物红粉光谱和氟氧化物红粉光谱之间耦合连续性较好。此外，植物生长用发光二极管器件的光合光子通量(PPF)与该波段能量贡献影响最大。优选的，所述氮化物红粉选自(Sr,Ca)xAlSiN3:Euy。该化学式中，含有Sr、Ca中的至少一种，Eu为掺杂元素，用于替代部分Sr元素或C元素，发挥激发剂的作用，且x+y＝1。具体的，包括SrxAlSiN3:Euy、CaxAlSiN3:Euy、Srx1Cax2AlSiN3:Euy(其中x1+x2+y＝1)。优选的氮化物红粉的外量子效率高、稳定性好。进一步优选的，所述氮化物红粉的峰值波长位于660nm，660nm波段对PPF贡献最好，有利于植物生长光合作用。
本发明实施例中，第二荧光粉胶层225为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层。第二荧光粉胶层225在发射峰值位于440-470nm范围内的第二蓝光芯片224的激发下，发射利于植物生长的绿光和红光。所述第二荧光粉胶层225中，粉胶比(绿色荧光粉、第二红色荧光粉的总重量与硅胶的重量的比例)为1:3至1:5。如所述第一红色荧光粉过高，会导致荧光粉不易均匀分散，过低会导致点胶过程中，形成凸杯，二者均会对降低器件的光合光子通量。进一步的，所述绿色荧光粉、第二红色荧光粉的质量比为5:1至10:1，若所述第二红色荧光粉的比例过高，会降低光合光子通量。
其中，所述绿色荧光粉选自硅酸盐绿粉、氮氧化物绿粉和铝酸盐绿粉中的至少一种；所述第二红色荧光粉选自铝酸盐远红粉。所述绿色荧光粉更优选为铝酸盐绿粉，所述铝酸盐绿粉光效率高，半峰宽宽、连续性好，且稳定性好。所述铝酸盐远红粉在460nm的激发下激发效率最高，且激发体系稳定性好。
优选的，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内，进一步优选的，所述绿色荧光粉为(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen。该化学式中，(Y,Lu)表示含有Y、Lu中的至少一种，(Al,Ga)表示含有Al、Ga中的至少一种，Ce为掺杂元素，用于替代部分Y元素或Lu元素，发挥激发剂的作用，且m+n＝3。
优选的，所述铝酸盐远红粉的峰值波长位于710-750nm范围内，为植物生长提供远红外光。进一步优选的，所述铝酸盐远红粉为(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Crn。该化学式中，(Y,Lu)表示含有Y、Lu中的至少一种，(Al,Ga)表示含有Al、Ga中的至少一种，Cr为掺杂元素，用于替代部分Y元素或Lu元素，发挥激发剂的作用，且m+n＝3。具体优选的，所述铝酸盐远红粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，具有光效高和稳定性好的优点。采用730nm远红粉的激发光谱示意图(监测波长：730nm)如图3所示，在460nm处，该荧光粉的激发能量最高，且发射波长位于760nm处附近。
进一步优选的，在上述实施例的基础上，第一蓝光芯片222的发射峰值位于415nm，第二蓝光芯片224的发射峰值位于460nm。由此激发出来的光谱，其具有415nm、460nm、660nm波峰，且发光强度合适，有利于植物的生长。进一步优选的，所述植物生长用发光二极管的光谱具有以下波峰：415nm、460nm、660nm，且415nm、460nm、660nm峰值强度比为：(0.1-0.6):1:(2.0-5.0)。此时，得到的光谱合适，且强度比例较好，特别有利于调控植物生长发育。
作为一个最佳实施例，所述植物生长用发光二极管包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在散热基板221同一表面的第一蓝光芯片222和第二蓝光芯片224，且第一蓝光芯片222背离散热基板221的表面设置有第一荧光粉胶层223，第二蓝光芯片224背离散热基板221的表面设置有第二荧光粉胶层225，其中，
第一蓝光芯片222的发射峰值位于415nm，第二蓝光芯片224的发射峰值位于460nm；
第一荧光粉胶层223为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且第一荧光粉胶层223中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于660nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝11。
第二荧光粉胶层225为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
所述植物生长用发光二极管的光谱具有以下波峰：415nm、460nm、660nm，且415nm、460nm、660nm峰值强度比为：(0.2-0.3):1:(2.5-3.5)。
本发明实施例提供的植物生长用发光二极管，还可以包括银胶、支架、金线或合金线等。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种植物生长用发光二极管，包括AlN复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于660nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
实施例2
一种植物生长用发光二极管，包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于660nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
实施例3
一种植物生长用发光二极管，包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于650nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
实施例4
一种植物生长用发光二极管，包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于670nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
实施例5
一种植物生长用发光二极管，包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于660nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为(Sr,Ba)2SiO4:Eu。
实施例6
一种植物生长用发光二极管，包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于660nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于710nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
实施例7
一种植物生长用发光二极管，包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于660nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于740nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
对比例1
一种植物生长用发光二极管，包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由氮化物红粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述氮化物红粉为峰值波长位于660nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
比较例2
对比例封装采用多芯片耦合形式实现，所述芯片为蓝光(460nm)、红光(660nm)和远红光(730nm)芯片的组合，其红蓝光谱比例同比较例实施例1-8相同。
本发明实施例1-8以及对比例的光色数据如表1所示。
表1
由上表可见，实施例1-7提供的植物生长用发光二极管，可以达到对比例2的光量子效率，甚至更高。而与对比了1相比，采用氟氧化物红粉的实施例1-7的光量子效率明显升高，且增长可达30％。
实施例1-7中，采用氮化物660nm峰值波长荧光粉的样品相对采用其它峰值波长荧光粉样品的PPF较高。采用660nm峰值波长的氮化物荧光粉和氟氧化物荧光粉采用一定比例的组合，其在红光部分的发射强度显著增强。采用Mg4GeO5.5F:Mn和((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1的发射光谱对比示意图(激发波长：415nm)如图4所示。同时，组合后样品的PPF显著得到提升。
表2为实施例1和实施例2在室温条件下点亮光色数据(5000K)可以看出采用AlN/SiC复合基板相对于AlN陶瓷基板的在点亮1000h和2000h后光合光子通量(PPF)具有明显的优势。
表2
| 实施例 | 点亮1000h光量子效率(PPF) | 点亮200h光量子效率(PPF) |
| 实施例1 | 2.5μmol/J | 2.4μmol/J |
| 实施例2 | 2.55μmol/J | 2.5μmol/J |
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种植物生长用发光二极管，其特征在于，包括散热基板，以及固定在所述散热基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于400-420nm范围内，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于440-470nm范围内；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉选自峰值波长位于610-670nm范围内的氮化物红粉；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层。
2.如权利要求1所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，所述氮化物红粉选自((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1。
3.如权利要求2所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，所述氮化物红粉的峰值波长位于660nm。
4.如权利要求1所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，所述绿色荧光粉选自硅酸盐绿粉、氮氧化物绿粉和铝酸盐绿粉中的至少一种；所述第二红色荧光粉选自铝酸盐远红粉。
5.如权利要求4所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3。
6.如权利要求4所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，所述铝酸盐远红粉选自峰值波长位于710-750nm范围内的(Y,Lu)3(Al,Ga)5O12:Cr。
7.如权利要求6所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，所述铝酸盐远红粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr。
8.如权利要求1-7任一项所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm。
9.如权利要求1-7任一项所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，所述植物生长用发光二极管的光谱具有以下波峰：415nm、460nm、660nm，且415nm、460nm、660nm峰值强度比为：(0.1-0.6):1:(2.0-5.0)。
10.如权利要求1所述的植物生长用发光二极管，其特征在于，包括AlN/SiC复合基板，以及固定在所述AlN/SiC复合基板表面的LED芯片，所述LED芯片包括并列设置在所述散热基板同一表面的第一蓝光芯片和第二蓝光芯片，且所述第一蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第一荧光粉胶层，所述第二蓝光芯片背离所述散热基板的表面设置有第二荧光粉胶层，其中，
所述第一蓝光芯片的发射峰值位于415nm，所述第二蓝光芯片的发射峰值位于460nm；
所述第一荧光粉胶层为由第一红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，且所述第一荧光粉胶层中的第一红色荧光粉为氟氧化物红粉和氮化物红粉的混合荧光粉，所述氟氧化物红粉为Mg4GeO5.5F:Mn，所述氮化物红粉为峰值波长位于660nm的((Sr,Ca)xAlSiN3:Euy，且x+y＝1；
所述第二荧光粉胶层为由绿色荧光粉、第二红色荧光粉和硅胶形成的荧光粉胶层，所述第二红色荧光粉为峰值波长位于730nm的Lu3Al5O12:Cr，所述绿色荧光粉为峰值波长位于500-530nm范围内的(Y,Lu)m(Al,Ga)5O12:Cen，其中，m+n＝3；
所述植物生长用发光二极管的光谱具有以下波峰：415nm、460nm、660nm，且415nm、460nm、660nm峰值强度比为：(0.2-0.3):1:(2.5-3.5)。
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