[發明專利]一種高穩定性近紅外LED植物燈發光芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202110973378.X
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113690359A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 徐旭輝;呂鴻宇;王超;陳衛清;余雪;邱建備
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H01L33/50
• 分類號: H01L33/50;A01G7/04
• 代理公司: 天津煜博知識產權代理事務所(普通合伙) 12246
• 代理人: 朱維

本發明公開了一種高穩定性近紅外LED植物燈發光芯片及其制備方法，屬于LED植物發光技術領域。本發明高穩定性近紅外LED植物燈發光芯片的發光粉化學式為Zn₃Ga_2?2xAl_2xGeO₈:yCr³⁺，其中0x＜0.5，0y≤0.05；將高純的ZnO、Ga₂O₃、GeO₂、Al₂O₃和Cr₂O₃進行研磨得到混合粉料A；混合粉料A置于溫度為1400～1450℃、氧化氣氛中高溫燒結6?7h，研磨得到Zn₃Ga_2?2xAl_2xGeO₈:yCr³⁺近紅外發光熒光粉；采用環氧樹脂將Zn₃Ga_2?2xAl_2xGeO₈:yCr³⁺近紅外發光熒光粉封裝在藍光LED芯片上，凝固烘干20?24h即得高穩定性近紅外LED植物燈發光芯片。本發明利用近紅外熒光粉發光體系和LED芯片體系相結合，LED植物燈發光芯片具有高效近紅外發光和良好的熱穩定性，可在長期在高濕度環境中使用并保持原有的發光強度，具有高發光亮度、高化學穩定性和促進植物生長發育等特點。

技術領域

本發明涉及一種高穩定性近紅外LED植物燈發光芯片及其制備方法，屬于LED植物發光技術領域。

背景技術

光在植物生長過程中起著至關重要的作用,不同的光質組合對植物的生長發育狀況有不同的影響。植物組培所需要的光主要來源于電光源,傳統電光源對植物的生物能效極低并且發熱量大,用電占整個電費成本的65％左右。在植物組織培養中采用不同的LED光質組合及配比照明,不僅能夠調控植物的生長發育和形態建成、縮短培養周期、提高品質,而且能夠大大降低能耗,節約成本。

目前，LED植物燈在應用方面存在以下缺點：(1)植物燈所需的熒光粉發光效率低，不能有效的產生亮度較高的LED發射，極大的限制了其在植物培育方面的效率；(2)植物燈所需的熒光粉濕度穩定性較差，植物生長環境通常濕度較大，因而限制了其在植物培育過程中的長期使用；(3)植物所需的發光波段有所不同，對藍光和紅光的需求量，故LED植物燈多為白光寬峰發射，專項性較差。

因此，急需穩定的高亮度、濕度穩定性好、專項性強的LED植物燈，以解決傳統LED植物燈存在亮度低、濕度穩定性較差、專項性差等問題。

發明內容

針對傳統LED植物燈存在亮度低、濕度穩定性較差、專項性差等問題，本發明提供一種高穩定性近紅外LED植物燈發光芯片及其制備方法，本發明利用可均勻分散在環氧樹脂膠體中的近紅外熒光粉體系和LED芯片體系相結合，作為植物照明體系的植物燈照明發光體，具有較強的近紅外發光強度和熱穩定性，可長期在濕度和溫度較高的環境中使用，并基本保持原有的發光強度，且有效促進植物生長發育。

一種高穩定性近紅外LED植物燈發光芯片：發光芯片的發光粉化學式為Zn₃Ga_2-2xAl_2xGeO₈:yCr³⁺，其中0x＜0.5，0y≤0.05；

高穩定性近紅外LED植物燈發光芯片的制備方法，具體步驟如下：

(1)將高純的ZnO、Ga₂O₃、GeO₂、Al₂O₃和Cr₂O₃進行研磨得到混合粉料A；