一種用于植物照明的led封裝集成光源的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電子發(fā)光源技術領域，特別涉及一種用于植物照明的LED封裝集成光源。
【背景技術】
[0002]光照是植物生長的必備條件，但太陽光的強度隨著地理瑋度、季節(jié)和天氣狀況而變化，所以往往會出現(xiàn)光照不足，以至光照條件達不到植物生長需要的情況。
[0003]依據(jù)相關資料研究可知，影響植物生長的光照分為光質(zhì)(光譜/波長)和光強(即光的亮度，光的效率)。如圖1所示，不同光質(zhì)的光對植物生長有不同的影響，波長在300-1100NM的范圍對植物光合作用具有顯著的促進作用。如圖3和圖4所示，不同光強的光對植物生長有不同的影響，不同植物對光強的要求也不同。并且植物的光合作用分為光合作用明反應和光合作用暗反應，要滿足植物正常光合作用的光強要求，這其中又分為光補償點與光飽和點。當光強低于光補償點時，植物進行光合作用暗反應。當光強高于光補償點時，植物進行光合作用明反應。另外，光強越大，植物光合成速率越快，直到光飽和點后達到植物光合成作用的最高效率。
[0004]針對光照不足的情況，補光使用的傳統(tǒng)燈具主要是熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和白熾燈。這些傳統(tǒng)光源的光譜是依據(jù)人眼對光的適應性所選擇的，其光譜光源含有許多不必要的波長，對植物的生長促進較少，同時還具有能耗高、壽命短、易破碎和含汞對環(huán)境污染等存在許多的缺點。LED發(fā)光二級管的燈具是目前最新的技術，由II1-V族化合物組成。如GaAs (砷化鎵)、GaP(磷化鎵),GaAsP(磷砷化鎵)等固體半導體光源作為發(fā)光材料，形成PN結(jié)。當兩端加上正向電壓時，半導體中的載流子發(fā)生復合，放出過剩的能量激發(fā)光子發(fā)射可見光。LED燈具作為第四代新型照明光源，具有節(jié)能環(huán)保、安全可靠、使用壽命長、響應時間短、體積小、發(fā)熱量少、易于分散或組合控制等許多不同于其他電光源的重要優(yōu)點。LED植物助長燈，是通過將藍光與紅光led光源封裝在一起得到燈具，通過調(diào)節(jié)紅、藍LED光源的比例控制光譜變化。相關研究表明，植物中除含有大量的葉綠素、類胡蘿卜素和花青素外，還含有一些微量的光敏受體，例如光敏色素、隱花色素和紫外光B受體。其中，光敏色素是植物體內(nèi)最重要、研究得最為深入的一種光敏受體，它對紅光和遠紅光吸收有逆轉(zhuǎn)效應。光敏色素有兩種可以互相轉(zhuǎn)化的形式:吸收紅光(R)的Pr型(最大吸收峰在紅光區(qū)的660nm)和吸收遠紅光(FR)的Pfr型(最大吸收峰在遠紅光區(qū)的730nm)，Pr是生理鈍化型，Pfr是生理活化型。Pr和Pfr的吸收光譜在可見光波段上有相當多的重疊，因此在自然光照下植物體內(nèi)同時存在著Pfr型和Pr型兩種形式的光敏色素，Pfr光敏色素總量(Ptot = Pr+Pfr)只占有一定的比例(Pfr/Ptot)，這個比例在飽和遠紅光下為0.025，在飽和白光下為0.6，當這個比例發(fā)生變化時，可以引起植物體內(nèi)的生理變化。
[0005]20世紀40年代，以小球藻為材料研究不同光質(zhì)的量子產(chǎn)率，發(fā)現(xiàn)大于680nm的遠紅光雖然仍可被葉綠素吸收，但量子產(chǎn)額急劇下降，這種現(xiàn)象被稱為紅降現(xiàn)象。1957年，愛默生觀察到小球藻在用遠紅光照射時補加一點稍短波長的光(例如650NM)，則量子產(chǎn)額大增，比這兩種波長的光單獨照射的總和還要高。這種在長波遠紅光之外再加上較短波長的光可以促進光合作用效率大大提高的現(xiàn)象被稱為雙光增益效應或稱愛默生增益效應。相關實驗證據(jù)和理論研究都證明，遠紅光在植物生長過程中，具有相當高的應用價值。
[0006]現(xiàn)有技術的LED植物生長燈分為以下兩種方式:
[0007]方式一:是紅、藍LED光源組合，由于僅僅是紅、藍LED光源的組合，在應用時只適合于不同植物所需不同波長光的燈具時，需要找到350?100nm之間不同波段的全光譜LED光源，這在燈具廠商的實際生產(chǎn)中是難以實現(xiàn)的，特別是目前從技術上還不能實現(xiàn)遠紅光LED光源，即使能實現(xiàn)成本也異常昂貴；而且不同波段的LED光源正向電壓VF值都不一樣，這就導致了 LED燈具的電路設計將會相當復雜，可靠性降低，不利于規(guī)?；a(chǎn)，同時很難找到匹配的電源驅(qū)動;此外，當幾顆紅色LED光源和藍色LED光源組合時，在沒有完全混光情況下發(fā)出的光會是一段紅、一段藍，實際照在植物上的是一部分枝葉紅光、一部分枝葉藍光，僅僅是簡單的兩種色光而非均勻一致的光，如同通常看到的紅綠藍三種色光一樣，而不是均勻一致的白光，這樣的光照射在植物上并不能滿足植物生長的需要。方式二:在LED植物燈的燈罩內(nèi)表面和/外表面設置有量子點材料層，光源發(fā)出的光通過量子點材料層后的發(fā)射光譜波段包括兩個或兩個以上400?IlOOnm范圍內(nèi)的發(fā)射峰，這種方式雖然解決了方式一中光不均勻，但是存在電壓VF值不一樣等問題。在實際生產(chǎn)過程中，因為植物生長的環(huán)境不同，所使用的燈具的款式也是不同的。所需的燈罩也不一樣。因此，通過在燈罩設置量子點材料層這種工藝，在實際生產(chǎn)應用中的工藝非常復雜，成本異常昂貴。植物生長的必備條件除了需要特定的波長的光譜以外，還需要足夠的光強。不同光強的光對植物生長有不同的影響，不同植物對光強的要求不同。光強越大，植物光合成速率越快。但是，通過這種方式射出的光強效果會非常低，而大多數(shù)植物都需要強光照射。這就導致了照射在植物上的光強不能滿足植物生長的需要。現(xiàn)在出現(xiàn)的植物照明LED封裝結(jié)構(gòu)主要采用多個芯片，不同的結(jié)構(gòu)進行拼湊，才可以產(chǎn)生均勻的全光譜，這不但浪費成本，結(jié)構(gòu)復雜且光譜不穩(wěn)定。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]鑒于上述問題，本實用新型的目的在于提供一種光源色澤均勻，不偏光，提高光效，結(jié)構(gòu)簡單且節(jié)省成本的用于植物照明的LED封裝集成光源。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供的一種用于植物照明的LED封裝集成光源，其中，包括帶有凹槽的封裝支架和在凹槽內(nèi)設有多個相互連接的LED芯片，及在LED芯片上方涂覆有填充凹槽的封裝材料層。LED芯片單個之間是相互串聯(lián)連接，多個串聯(lián)連接的LED芯片與多個串聯(lián)連接的LED芯片之間是相互并聯(lián)連接。LED芯片是多個藍光LED芯片和/或多個藍紫光LED芯片和/或UVA射線LED芯片和/或UVB射線LED芯片。封閉材料層是硅膠或者環(huán)氧樹脂與熒光粉組合的復合層，熒光粉是黃綠色熒光粉和/或紅色熒光粉。
[0010]在一些實施方式中，多個相互連接的LED芯片至少有兩個LED芯片的工作波長彼此不同。
[0011]在一些實施方式中，LED芯片的工作波長為380nm-850nm。
[0012]在一些實施方式中，復合層是硅膠或者環(huán)氧樹脂或者熒光粉。
[0013]在一些實施方式中，復合層至少有兩層