LED白光器件及其制备方法、LED背光模组技术

本发明专利技术提供一种LED白光器件，包括蓝光芯片和荧光粉，所述蓝光芯片的波段为(455‑470)nm；所述荧光粉包括双波段的黄色荧光粉和受激发光峰值波长范围为(610‑660)nm的红色荧光粉；所述黄色荧光粉和红色荧光粉以1:(0.03‑0.2)的配比混合，并覆盖在蓝光芯片上，以使封装后的LED白光器件出射蓝光的峰值波长范围为(450‑465)nm。相应的，本发明专利技术还提供一种LED白光器件的制备方法，以及采用上述LED白光器件的LED背光模组。采用本发明专利技术，同时实现防蓝光、色域高及纯白的效果，且颜色均匀性、一致性好，具有蓝、绿、红三色连续光谱，更接近太阳光谱。

LED white light device and its preparation method, LED backlight module

The invention provides an LED white light device, including a blue light chip and a phosphor, the blue light chip has a band of (455 470) nm, the phosphor includes a yellow phosphor with two bands and a red phosphor with a peak wavelength range of (610 660) nm, and the yellow phosphor and the red phosphor are mixed in a ratio of 1:(0.03 0.2) and covered on the blue light chip for sealing. The peak wavelength range of blue light emitted from white LED devices after installation is (450 465) nm. Accordingly, the invention also provides a preparation method of an LED white light device and an LED backlight module using the said LED white light device. The invention has the advantages of anti-blue light, high gamut and pure white, good uniformity and consistency of color, continuous spectrum of blue, green and red, and closer to solar spectrum.

【技术实现步骤摘要】
LED白光器件及其制备方法、LED背光模组
本专利技术涉及LED器件领域，特别涉及一种可以防蓝光的LED白光器件，以及该LED白光器件的制备方法，采用该LED白光器件制成的LED背光模组。
技术介绍
白光LED作为一种新型的固体光源,以其节能、绿色环保、寿命长、体积小等诸多优点，在照明和显示领域有着巨大的应用前景。目前国内白光LED的生产规模已经很大，一般采用透明基板白光LED封装，主要应用在广告标示、及通用照明领域，典型产品如灯丝、发光字，采用透明(半透明)玻璃、陶瓷、高分子基板作为封装载体，然而由于生产成本及工艺等条件的限制，目前市场上的白光LED器件通常采用荧光胶涂覆在蓝光LED芯片，从而发出白光，蓝光LED芯片的有源层一般生长在透明衬底上，蓝光LED芯片的有源层发出的光从蓝光LED芯片的各个方向射出，包括蓝光LED芯片的背面；若该蓝光LED芯片封装在透明基板上，则由此封装的LED器件的背面也会泄露蓝光。早在1966年Nell等研究发现蓝光的照射可以引起视网膜细胞的损伤，导致视力下降甚至丧失。其中，波长400-450纳米之间的短波蓝光对视网膜的危害程度最大。在2010年国际光协会年会中，世界顶尖光学专家一致指出：短波蓝光具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜。蓝光照射视网膜会产生自由基，而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡，上皮细胞的衰亡会导致光敏感细胞缺少养分从而引起视力损伤，而且这些损伤是不可逆的。现有的LED白光器件中，通过荧光胶涂覆在蓝光LED芯片，大多都在解决如何提高白光器件的性能问题，例如亮度和色域。现有技术1为CN102916113B，其公开了荧光粉组成及使用该荧光粉组成的白色发光装置，所述白光发光装置包括:一蓝光发光二极管，具有发光波长范围涵盖(440-470)nm；以及一荧光粉组成，配置在该蓝光发光二极管上，该荧光粉组成包括:一第一黄色荧光粉，发光峰值波长为(535-545)nm；一第二黄色荧光粉，发光峰值波长为(545-555)nm；以及一红色荧光粉，发光峰值波长为(645-655)nm，其中白光的色度坐标范围为CIEx:0.25-0.3以及CIEy:022-0.28。即，现有技术2是采用蓝光芯片激发第一黄色荧光粉+第二黄色荧光粉+红色荧光粉的技术方案，但是，其解决的是如何提高亮度的问题，而且从现有技术1的附图3也可以获知，现有技术1中的白光发光装置的发光光谱的峰值波长范围为(440-450)nm，无法解决蓝光的问题。此外，现有技术1中，在红色波段范围内是没有峰值的，与太阳光光谱相差较大，发出的光容易造成人疲倦，难以使人感觉舒适自然。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种LED白光器件，同时实现防蓝光、色域高及纯白的效果。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种LED白光器件，颜色均匀性、一致性好，且具有蓝、绿、红三色连续光谱，更接近太阳光谱。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种上述LED白光器件的制备方法。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种采用上述LED白光器件制得的LED背光模组。为达到上述技术效果，本专利技术提供了一种LED白光器件，包括蓝光芯片和荧光粉，所述蓝光芯片的波段为(455-470)nm；所述荧光粉包括双波段的黄色荧光粉和受激发光峰值波长范围为(610-660)nm的红色荧光粉；所述黄色荧光粉和红色荧光粉以1:(0.03-0.2)的配比混合，并覆盖在蓝光芯片上，以使封装后的LED白光器件出射蓝光的峰值波长范围为(450-465)nm；封装后的LED白光器件的光谱的能量与(400-450)nm波长范围的蓝光光谱的能量之间的比值关系为1:(0.05-0.2)。作为上述方案的改进，所述LED白光器件的白光的色度坐标范围为：CIEx:0.22-0.32以及CIEy：0.20-0.32。作为上述方案的改进，所述LED白光器件的NTSC色域值≥70％。作为上述方案的改进，所述黄色荧光粉为镧硅氮化合物。作为上述方案的改进，所述黄色荧光粉包括La3Si6N11:Ce3+，其峰值波长为(530-550)nm和(600-620)nm。作为上述方案的改进，所述红色荧光粉为氮化物红色荧光粉或Mn4+掺杂氟化物红色荧光粉。作为上述方案的改进，所述红色荧光粉包括(SrCa)AlSiN3:Eu，其峰值波长为(610-660)nm。相应的，本专利技术还公开一种LED白光器件的制备方法，包括：(1)将黄色荧光粉和红色荧光粉按配比混合，然后加入封装胶中，搅拌均匀，再经抽真空脱泡得到荧光胶混合物；(2)将荧光胶混合物设于置有蓝光芯片的LED支架上，经固化得到LED白光器件。相应的，本专利技术提供了一种LED背光模组，包括上述LED白光器件。实施本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用(455-470)nm长波长的蓝光芯片，并搭配重新设计的荧光粉,具体是双波段的黄色荧光粉和受激发光峰值波长范围为(610-660)nm的红色荧光粉,黄色荧光粉和红色荧光粉以1:(0.03-0.2)的配比混合,可以同时实现防蓝光、色域高及纯白的效果，具体如下：(1)本专利技术能够将95％以上的有害蓝光转换为450nm以上的长波低能光线，从硬件的角度解决了蓝光危害眼睛的问题，降低了高危蓝光对用户所造成的伤害；(2)本专利技术具有蓝、绿、红三色连续光谱，更接近太阳光谱，发出的光使人感觉舒适自然，利于实现健康照明；(3)本专利技术采用两种荧光粉，荧光粉用量比例易于调配，且能够均匀分布于封装胶体内，从而提高LED器件的出光性能，LED器件的颜色均匀性、一致性好；(4)本专利技术亮度高，和常规荧光粉几乎等同亮度；(5)本专利技术色域高，NTSC值可以达到70％以上，高于常规LED器件的68％；(6)本专利技术LED器件可实现纯白。附图说明图1为本专利技术LED白光器件的结构示意图；图2为本专利技术LED白光器件实施例1的光谱图；图3为本专利技术LED白光器件实施例1的色域图；图4为本专利技术LED白光器件实施例1的光谱中波长范围为(400-450)nm的蓝光能量比例图；图5为本专利技术LED白光器件实施例1与现有技术的光谱对比图；图6为本专利技术LED白光器件实施例2的光谱图；图7为本专利技术LED白光器件实施例2的色域图；图8为本专利技术LED白光器件实施例2的光谱中波长范围为(400-450)nm的蓝光能量比例图；图9为本专利技术LED白光器件实施例3的光谱图；图10为本专利技术LED白光器件实施例3的色域图；图11为本专利技术LED白光器件实施例3的光谱中波长范围为(400-450)nm的蓝光能量比例图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术作进一步地详细描述。如图1所示，本专利技术提供了一种应用于背光系统的防蓝光污染的LED白光器件，包括LED支架1、蓝光芯片2和荧光粉3，蓝光芯片2与LED支架1电性连接。所述蓝光芯片2的波段为(455-470)nm。本专利技术采用长波长的蓝光芯片，由于芯片波长改变，如果使用传统的荧光粉组合，其色域较窄，且发出的光偏绿，不能满足色域及纯白的要求。因此，本专利技术需要重新搭配新的荧光粉组合，具体是：所述荧光粉3包括双波段的黄色荧光粉和受激发光峰值波长范围为(610-660)nm的红色荧光粉；所述黄色荧光粉和红色荧光粉以1:本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LED白光器件，包括蓝光芯片和荧光粉，其特征在于，所述蓝光芯片的波段为(455‑470)nm；所述荧光粉包括双波段的黄色荧光粉和受激发光峰值波长范围为(610‑660)nm的红色荧光粉；所述黄色荧光粉和红色荧光粉以1:(0.03‑0.2)的配比混合，并覆盖在蓝光芯片上，以使封装后的LED白光器件出射蓝光的峰值波长范围为(450‑465)nm；封装后的LED白光器件的光谱的能量与(400‑450)nm波长范围的蓝光光谱的能量之间的比值关系为1:(0.05‑0.2)。

【技术特征摘要】
1.一种LED白光器件，包括蓝光芯片和荧光粉，其特征在于，所述蓝光芯片的波段为(455-470)nm；所述荧光粉包括双波段的黄色荧光粉和受激发光峰值波长范围为(610-660)nm的红色荧光粉；所述黄色荧光粉和红色荧光粉以1:(0.03-0.2)的配比混合，并覆盖在蓝光芯片上，以使封装后的LED白光器件出射蓝光的峰值波长范围为(450-465)nm；封装后的LED白光器件的光谱的能量与(400-450)nm波长范围的蓝光光谱的能量之间的比值关系为1:(0.05-0.2)。2.如权利要求1所述的LED白光器件，其特征在于，所述LED白光器件的白光的色度坐标范围为：CIEx:0.22-0.32以及CIEy：0.20-0.32。3.如权利要求1所述的LED白光器件，其特征在于，所述LED白光器件的NTSC色域值≥70％。4.如权利要求1所述的LED白光器件，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔，刘发波，黄杨程，龚丹雷，陈均华，林宇珊，闫忠海，甘剑，谭海星，
申请(专利权)人：佛山市国星光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44