本發明專利技術公開了一種基于氮化物紅色熒光粉的LED植物生長燈。所述LED植物生長燈，主要由藍光芯片和發射紅橙光的稀土熒光粉封裝而成，所述稀土熒光粉為M1-x-yAlSiN3:xEu2+,yRe3+中的一種或者多種組合，其中，Re3+=Ce3+,Dy3+,Nd3+,HO3+，Er3+中的一種或多種組合,M=Ca,Sr中的一種或者兩種，0.001≤x≤0.1，0≤y≤0.1。本發明專利技術的LED植物生長燈的發射光譜主要集中在440～470nm的藍光區和630～720nm的紅橙光區，能有效促進植物生長及其開花結果，并且結構設計簡單，操作方便，制作成本低，可廣泛應用于植物生長方面。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種LED燈用紅色熒光粉，以及一種基于該紅色熒光粉的LED植物生長燈。
技術介紹
我國農業技術發展非常迅速，其中，采用人工光源給植物補光是促進其生長的有效途徑。綠色植物的吸收光譜非常類似，在可見區主要集中在400 470 nm的藍光區和630 720nm的紅橙光區。因此，光源發射波段集中在這兩個區域對可以促進植物生長。我國關于植物生長光源的研究較少，并且采用的光源多為白熾燈、熒光燈等。這些光源能耗高、轉換效率低，并且這些光源提供給植物所需的藍光和紅光含量較低。LED (light emitting diode)作為新型節能光源，，因其光效高,能耗少,壽命長，被稱為繼節能燈，熒光燈，放電氣體燈后的第四代綠色光源。近年來，LED相關
的發展突飛猛進，不管是在驅動電源，散熱，芯片制造，封裝等技術上，還是在室外照明，室內照明，景觀照明，顯示，背光 源等應用范圍上，都取得重大突破。熒光粉轉化的白光LED具有制造方法簡單，穩定性好等優點，在照明方面已經規模化生產。但是LED在植物生長燈的研究方面較少，報道的大多為藍光和紅光芯片組合使用，驅動電路復雜，長期使用穩定性較差。熒光粉轉化的LED植物生長燈，可以產生模擬的自然光環境，用于提供植物正常生長需要的光照條件，結構設計簡單，操作方便，制作成本低，具有一定的推廣實用價值。
技術實現思路
本專利技術的一個目的在于提供一種LED燈用紅色熒光粉及其制備方法。本專利技術的另一個目的在于提供一種基于上述紅色熒光粉的LED植物生長燈。本專利技術所采用的技術方案是: 一種LED燈用紅色熒光粉，其化學表示式為M^AlSiN3: xEu2+，yRe3+,其中，Re3+為Ce3+，Dy3+，Nd3+，HO3+，Er3+中的一種或多種組合，M為Ca，Sr中的一種或者兩種，0.001 ^ X ^ 0.1,0 ^ y ^ 0.1。上述紅色熒光粉的制備方法，包括如下步驟: (1)按熒光粉的化學表示式稱取各元素的氧化物或氮化物，加入助熔劑硼酸和還原劑碳粉，研磨混勻； (2)步驟(I)所得混合物在還原氣氛下，1500 1900°C燒結2 8h，冷卻后粉碎過篩，得到所需突光粉。所述還原氣氛為氫氣、氨氣、炭、一氧化碳、或氮氣和氫氣的混合氣。一種LED植物生長燈，主要由藍光芯片和稀土熒光粉封裝而成，所述稀土熒光粉為上述LED燈用紅色熒光粉的一種或多種組合。所述LED植物生長燈的發射光譜主峰位于630 720nm或者630 720nm和440 470nm的混合區。所述藍光芯片為GaN基無機半導體LED晶粒，發射光譜主峰位于440 470nm。LED植物生長燈器件封裝過程中，熒光粉的用量為封裝膠的4 30wt%。本專利技術的有益效果在于: (I)本專利技術的紅色熒光粉發射紅橙光，在440 470nm藍光波段具有高吸收效率，轉化效率高，達到節能目的。可根據LED燈芯片的不同種類以及要求，設計不同熒光粉的種類、配比，從而改變LED燈的發射光譜，制造出適合不同植物生長需求的LED植物生長燈。(2)本專利技術的LED植物生長燈的發射光譜主要集中在440 470 nm的藍光區和630 720 nm的紅橙光區，能有效促進植物生長及其開花結果，并且結構設計簡單，操作方便，制作成本低，可廣泛應用于植物生長方面。附圖說明圖1為本專利技術實施實例I中中發紅橙光的Caa99AlSiN3 = 0.0lEu2+室溫下的發射光譜(』eXm = 460 nm)； 圖2為本專利技術實施例2中LED植物生長燈的電致發射光譜 圖3為本專利技術實施例3中LED植物生長燈的電致發射光譜 圖4為本專利技術實施例4中LED植物生長燈的電致發射光譜 圖5為本專利技術實施例5中LE D植物生長燈的電致發射光譜圖。具體實施例方式一種LED燈用紅色熒光粉，其化學表示式為MnyAlSiN3: xEu2+，yRe3+，其中，Re3+為Ce3+，Dy3+，Nd3+，HO3+，Er3+中的一種或多種組合，M為Ca，Sr中的一種或者兩種，0.001 ^ X ^ 0.1,0 ^ y ^ 0.1。上述紅色熒光粉的制備方法，包括如下步驟: (1)按熒光粉的化學表示式稱取各元素的氧化物或氮化物，加入助熔劑硼酸和還原劑碳粉，研磨混勻； (2)步驟(I)所得混合物在還原氣氛下，1500 1900°C燒結2 8h，冷卻后粉碎過篩，得到所需突光粉。所述還原氣氛為氫氣、氨氣、炭、一氧化碳、或氮氣和氫氣的混合氣。一種LED植物生長燈，主要由藍光芯片和稀土熒光粉封裝而成，所述稀土熒光粉為上述LED燈用紅色熒光粉的一種或多種組合。所述LED植物生長燈的發射光譜主峰位于630nm或者630 720nm和440 470nm的混合區。所述藍光芯片為GaN基無機半導體LED晶粒，發射光譜主峰位于440 470nm。LED植物生長燈器件封裝過程中，熒光粉的用量為封裝膠的4 40wt%。下面結合實施例對本專利技術作進一步的說明，但并不局限于此。實施例1 Caa99AlSiN3:0.0lEu2+的制備，包括如下步驟: 按熒光粉的化學表示式稱取如下原料 Ca3N2: 2.45 gAIN: 2.05 gSi3N4:2.34gEu2O3: 0.088 gH3BO3: 0.039 g (2)上述原料經研磨混勻后，在氫氣還原氣氛下，1500°C燒結8小時，冷卻后粉碎過篩，通過上述方法得到的熒光材料球磨粉碎后即得到本專利技術中所用的熒光材料，其發射光譜如圖1所示。實施例2 Ca0 85AlSiN3I0.05Eu2+，0.1ODy3+ 的制備，包括如下步驟: (O按熒光粉的化學組成表示式稱取原料Ca3N2: 1.68gAlN: 1.64 g Si3N4:1.87gEu2O3: 0.35 gDy2O3: 0.75 gH3BO3: 0.033 g (2)將上述原料經研磨混勻后，在氨氣還原氣氛下，1800°C燒結4小時，冷卻后粉碎過篩，通過上述方法得到的熒光材料球磨粉碎后即得到本專利技術中所用的熒光材料。將制得氮化物熒光材料與LED藍光芯片直接封裝制得LED植物生長燈，器件封裝過程中所用熒光粉的重量比為封裝膠的10%，其電致發射光譜如圖2所示。實施例3 Srai0Caa70AlSiN3:0.1OEu2+, 0.1OEr3+ 的制備，包括如下步驟: (O按熒光粉的化學組成表示式稱取如下原料 Sr3N2:0.29Ca3N2: 1.15gAlN: 1.37 g Si3N4Il.56gEu2O3: 0.59 gEr2O3: 0.63 gH3BO3: 0.031 g (2)將上述原料經研磨混勻后，在一氧化碳還原氣氛下，1900°C燒結2小時，冷卻后粉碎過篩，通過上述方法得到的熒光材料球磨粉碎后即得到本專利技術中所用的熒光材料。將制得氮化物熒光材料與LED藍光芯片直接封裝制得LED植物生長燈，器件封裝過程中所用熒光粉的重量比為封裝膠的25%，其電致發射光譜如圖3所示。實施例4Sra5Caa4AlSiN3:0.08Eu2+，0.02Ho3+ 制的制備，包括如下步驟: (O按熒光粉的化學組成表示式稱取如下原料 Sr3N2: 1.66 Ca3N2: 0.66gAIN: 1.37 gSi3N4Il.56gEu2O3: 0.4本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種LED燈用紅色熒光粉，其特征在于，所述紅色熒光粉的化學表示式為M1?x?yAlSiN3:?xEu2+,?yRe3+，Re3+?為Ce3+，?Dy3+，Nd3+，HO3+，Er3+中的一種或多種組合，M為Ca，Sr中的一種或者兩種，0.001≤x≤0.1，0≤y≤0.1。
【技術特征摘要】
1.一種LED燈用紅色熒光粉，其特征在于，所述紅色熒光粉的化學表示式為M1^yAlSiN3: xEu2+, yRe3+，Re3+為 Ce3+，Dy3+，Nd3+，HO3+，Er3+中的一種或多種組合，M 為 Ca，Sr中的一種或者兩種，0.0Ol彡X彡0.1，0彡y彡0.1。2.權利要求1所述紅色熒光粉的制備方法，包括如下步驟: (1)按熒光粉的表示式稱取各元素的氧化物或氮化物，加入助熔劑硼酸和還原劑碳粉，研磨混勻； (2)步驟(I)所得混合物在還原氣氛下，1500 1900°C燒結2 8h，冷卻后粉碎過篩，得到所需突光粉。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述還原氣氛...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黎廣才，
申請(專利權)人：江門市遠大發光材料有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
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