一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法及白光LED技术

本发明专利技术涉及一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法及白光LED。本发明专利技术所述的方法，通过三种主波长范围的蓝光芯片分别激发黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉，形成白光。通过本发明专利技术所述的方法得到的白光，与太阳光谱高度相似，更接近自然光，且低蓝光危害，更有利于眼视力健康，特别适用于教育照明领域，为学生提供可长时间用眼的健康的光环境。本发明专利技术所述的白光LED，基于所述的方法，在光学原理上，可以形成低蓝光危害的类太阳光谱白光。在结构工艺上，将黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉和封装胶混合后，通过离心工艺，均匀涂覆在蓝光芯片表面，使荧光粉能够被均匀激发；反射杯的杯壁镀银，可以增加光线反射，提高出光率。

A Solar Spectrum-like White Light Method and White LED for Low Blue Harm

【技术实现步骤摘要】
一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法及白光LED
本专利技术涉及照明领域，更具体地说，涉及一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，以及一种低蓝光危害的类太阳光谱的白光LED。
技术介绍
目前，越来越多的学校采用LED光源及LED灯具作为教学照明。但常见的LED光源，多采用单蓝光芯片激发黄色荧光粉形成白光，光谱分布缺失，与自然光相差甚远，且蓝光部分能量过于集中，长时间处于这种非自然光的光环境中，不利于学生的眼视力健康。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，以及一种低蓝光危害的类太阳光谱的白光LED，用于形成利于学生眼视力健康的白光。本专利技术的技术方案如下：一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，通过三种主波长范围的蓝光芯片分别激发黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉，形成白光；黄色荧光粉的发射光谱波长为490～510nm，光谱半高宽度80～100nm；绿色荧光粉发射光谱波长为540～560nm，光谱半高宽度80～100nm；红色荧光粉发射光谱波长为615～635nm，光谱半高宽度80～100nm。作为优选，黄色荧光粉的激发光谱为420～500nm；绿色荧光粉的激发光谱为515～565nm；红色荧光粉的激发光谱为610～650nm。作为优选，三种蓝光芯片的主波长范围分别为442～445nm、452～455nm、462～465nm，蓝光芯片的光谱半高宽度为20～30nm。作为优选，三种蓝光芯片的数量为1：1：1。一种低蓝光危害的类太阳光谱的白光LED，包括支架、反射杯、金属电极、三种不同主波长范围的蓝光芯片，以及涂覆于蓝光芯片上的光转化层；支架开设安装槽，蓝光芯片设置于安装槽的槽底，金属电极设置于支架，与蓝光芯片匹配设置；反射杯设置于安装槽内，覆盖安装槽的侧壁与槽底；光转化层通过黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉和封装胶混合制备；通过三种主波长范围的蓝光芯片分别激发黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉，形成白光；黄色荧光粉的发射光谱波长为490～510nm，光谱半高宽度80～100nm；绿色荧光粉发射光谱波长为540～560nm，光谱半高宽度80～100nm；红色荧光粉发射光谱波长为615～635nm，光谱半高宽度80～100nm。作为优选，黄色荧光粉的激发光谱为420～500nm；绿色荧光粉的激发光谱为515～565nm；红色荧光粉的激发光谱为610～650nm。作为优选，三种蓝光芯片的主波长范围分别为442～445nm、452～455nm、462～465nm，蓝光芯片的光谱半高宽度为20～30nm。作为优选，三种蓝光芯片的数量为1：1：1。作为优选，黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉和封装胶混合后，通过离心工艺，均匀涂覆在蓝光芯片表面。作为优选，反射杯的杯壁镀银。本专利技术的有益效果如下：本专利技术所述的实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，通过三种主波长范围的蓝光芯片分别激发黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉，形成白光。通过本专利技术所述的方法得到的白光，与太阳光谱高度相似，更接近自然光，且低蓝光危害，更有利于眼视力健康，特别适用于教育照明领域，为学生提供可长时间用眼的健康的光环境。本专利技术所述的低蓝光危害的类太阳光谱的白光LED，基于所述的方法，在光学原理上，可以形成低蓝光危害的类太阳光谱白光。在结构工艺上，将黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉和封装胶混合后，通过离心工艺，均匀涂覆在蓝光芯片表面，使荧光粉能够被均匀激发；反射杯的杯壁镀银，可以增加光线反射，提高出光率。附图说明图1是本专利技术所述的白光LED的剖视图；图2是蓝光危害值的比较示意图；图3是光谱重合度的示意图；图中：10是支架，20是反射杯，30是蓝光芯片，40是光转化层，50是金属电极；线条A为太阳光谱，线条B为普通LED光谱，线条C为本专利技术得到的白光光谱，区域D为太阳光谱的覆盖区域，区域E为本专利技术得到的白光光谱的覆盖区域。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术进行进一步的详细说明。本专利技术为了解决现有技术存在的光谱分布缺失、蓝光部分能量过于集中、不利于学生的眼视力健康等不足，提供一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，以及一种低蓝光危害的类太阳光谱的白光LED。本专利技术所述的方法与LED得到的白光，与太阳光谱高度相似，更接近自然光，且低蓝光危害，更有利于眼视力健康，特别适用于教育照明领域，为学生提供可长时间用眼的健康的光环境。本专利技术所述的实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法中，通过三种主波长范围的蓝光芯片30分别激发黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉，形成白光。为了实现所述的方法，本专利技术还提供一种低蓝光危害的类太阳光谱的白光LED，如图1所示，包括支架10、反射杯20、金属电极50、三种不同主波长范围的蓝光芯片30，以及涂覆于蓝光芯片30上的光转化层40。其中，光转化层40通过黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉和封装胶混合制备，光转化层40同时起到封装蓝光芯片30的作用。为了使得到的白光光谱更接受太阳光谱，本专利技术中，黄色荧光粉的发射光谱波长为490～510nm，光谱半高宽度80～100nm；黄色荧光粉的激发光谱为420～500nm；绿色荧光粉发射光谱波长为540～560nm，光谱半高宽度80～100nm；绿色荧光粉的激发光谱为515～565nm；红色荧光粉发射光谱波长为615～635nm，光谱半高宽度80～100nm；红色荧光粉的激发光谱为610～650nm。其中，三种蓝光芯片30的主波长范围分别为442～445nm、452～455nm、462～465nm，蓝光芯片30的光谱半高宽度为20～30nm。三种蓝光芯片30的数量为1：1：1。本实施例中，设置三个蓝光芯片30，并以串联或并联的方式进行电气连接。出于简化生产工艺、得到稳定的工作效果，优选采用串联的连接方式实现三个蓝光芯片30的电气连接。所述的支架10开设安装槽，蓝光芯片30设置于安装槽的槽底，金属电极50设置于支架10，与蓝光芯片30匹配设置；反射杯20设置于安装槽内，覆盖安装槽的侧壁与槽底，光线可通过反射杯20朝向形成照射。为了使荧光粉能够被均匀激发，本实施例中，黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉和封装胶混合后，通过离心工艺，均匀涂覆在蓝光芯片30表面，以满足均匀激发的需求。为了增加光线反射，提高出光率，本实施例中，反射杯20的杯壁镀银，或者其他具有高反射率的材质，保证充分反射光线，不造成光线的浪费。光谱相似度验证本专利技术所述的白光LED采用59.7lm，与标准照明体D50(生成太阳光谱)，在积分球中测试，其光谱功率分布如图2所示。基于蓝光危害值计算公式可得，B％太阳光谱＝100％；B％普通LED＝93％；B％类太阳光谱LED＝89％；即本专利技术得到的白光，蓝光危害值为89％，低于普通LED的蓝光危害值。蓝光危害值计算公式具体如下：其中，X(λ)为光源的光谱功率分布，Xref(λ)为参考光源的光谱功率分布，即太阳光谱(即标准照明体D50)，B(λ)为蓝光危害函数，B％为蓝光危害值。光谱重合度验证基于光谱重合度计算公式，低蓝光危害的类太阳光谱白光LED与太阳光谱的重合度高达71％，而普通的LED与太阳光谱的重合度仅为60％，如图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，其特征在于，通过三种主波长范围的蓝光芯片分别激发黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉，形成白光；黄色荧光粉的发射光谱波长为490～510nm，光谱半高宽度80～100nm；绿色荧光粉发射光谱波长为540～560nm，光谱半高宽度80～100nm；红色荧光粉发射光谱波长为615～635nm，光谱半高宽度80～100nm。

【技术特征摘要】
1.一种实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，其特征在于，通过三种主波长范围的蓝光芯片分别激发黄色荧光粉、绿色荧光粉、红色荧光粉，形成白光；黄色荧光粉的发射光谱波长为490～510nm，光谱半高宽度80～100nm；绿色荧光粉发射光谱波长为540～560nm，光谱半高宽度80～100nm；红色荧光粉发射光谱波长为615～635nm，光谱半高宽度80～100nm。2.根据权利要求1所述的实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，其特征在于，黄色荧光粉的激发光谱为420～500nm；绿色荧光粉的激发光谱为515～565nm；红色荧光粉的激发光谱为610～650nm。3.根据权利要求1或2所述的实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，其特征在于，三种蓝光芯片的主波长范围分别为442～445nm、452～455nm、462～465nm，蓝光芯片的光谱半高宽度为20～30nm。4.根据权利要求3所述的实现低蓝光危害的类太阳光谱白光的方法，其特征在于，三种蓝光芯片的数量为1：1：1。5.一种低蓝光危害的类太阳光谱的白光LED，其特征在于，包括支架、反射杯、金属电极、三种不同主波长范围的蓝光芯片，以及涂覆于蓝光芯片上的光转化层；支架开设安装槽，蓝光芯片设置于安装槽的槽底，金属电极设置于支架，与蓝光芯片匹配设置；反射杯设置于安装槽内，覆盖安装槽的...

【专利技术属性】
技术研发人员：方翔，郑如萍，许建兴，马永墩，张月清，陈云伟，
申请(专利权)人：厦门立达信照明有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35