一种包含促进植物生长的led复合全光谱的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于L邸灯珠领域，特别设及一种包含促进植物生长的L邸复合全光谱。
【背景技术】
[0002] 光照是植物生长的必备条件，但太阳光的强度随着地理缔度、季节和天气状况而 变化，所W往往会出现光照不足，W至光照条件达不到植物生长需要的情况。
[0003]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，运其中又分为光 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。
[0004] 针对光照不足的情况，补光使用的传统灯具主要是巧光灯、金属面化物灯、高压钢 灯和白识灯。运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、易破碎和含隶对环 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(神化嫁）、GaP(憐化嫁）、GaAsP(憐神化嫁）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。L邸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。L邸植物助长灯，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L邸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h 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W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P化型（最大吸收峰在远红光区的730nm) ,Pr是生 理纯化型，P化是生理活化型。Pr和P化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P化型和Pr型两种形式的光敏色素，P化光敏色素总量 (Ptot=Pr+P化）只占有一定的比例（P化/Ptot)，运个比例在饱和远红光下为0. 025,在饱 和光下为0. 6,当运个比例发生变化时，可W引起植物体内的生理变化。
[0005] 20世纪40年代，W小球藻为材料研究不同光质的量子产率，发现大于680皿的远 红光虽然仍可被叶绿素吸收，但量子产额急剧下降，运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，比运两种波长的光单独照射的总和还要高。运种在长波远红光之外再加上较短波长的 光可W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。
[0006] 现有技术的L邸植物生长灯分为W下两种方式：
[0007] 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350~1000 nm之间不同波段的全光谱 L邸光源，运在灯具厂商的实际生产中是难W实现的，特别是目前从技术上还不能实现远红 光L邸光源，即使能实现成本也异常昂贵；而且不同波段的L邸光源正向电压VF值都不一 样，运就导致了L邸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L邸光源和蓝色L邸光源组合时，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=种色光一样， 而不是均匀一致的光，运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W上400~1IOOnm范围内的发射峰，运种方式虽然解决了 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 置量子点材料层运种工艺，在实际生产应用中的工艺非常复杂，成本异常昂贵。而且可W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W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，通过运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。运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L邸封装结构主要采用多个忍片，不同的结构进行拼凑，才可W产生均匀的全光谱，运不 但浪费成本，结构复杂且光谱不稳定。
【发明内容】
[0008] 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L邸植物生长复合光的全光谱。
[0009] 本发明的目的在于，提供一种包含促进植物生长的L邸复合全光谱，其中，LED 光源发出的光照射到稀±巧光粉上后产生的发射光谱波段包括两个或两个W上350~ IlOOnm范围内的发射峰。在稀±巧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~IlOOnm全波段范围内的调 节。稀±巧光粉是光谱在350~IlOOnm范围内任意一种或者一种W上的巧光粉。由此，LED 光源发出的光照射到光谱在350~IlOOnm范围内任意一种或者一种W上的巧光粉上，被稀 ±巧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~IlOOnm全波段范围内的调节；由此，上述稀±巧光粉与量 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W很方便地实现发射光谱波段的发射峰位置在350~IlOOnm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±巧光粉（如图2 层1，如图化层I层2)，只使用一种L邸光源就可W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W使得L邸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L邸光源直接通过稀±巧光粉发光，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720~1000 nm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。
[0010] 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350~720皿的可 见光波段和至少一个发射峰范围在720~1100皿的远红光波段。由此，350-1100皿范围 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720~1000 nm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。
[0011] 在一些实施方式中，发射光谱波段