一种LED白光光源装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种LED白光光源装置，包括：散热基底、内封装层、蓝光阻隔封装层、防眩层、匀光光学结构、蓝光LED芯片和灯杯，散热基底设置于灯杯外底面，蓝光LED芯片处于灯杯内底面并与散热基底传导接触，内封装层覆盖蓝光LED芯片设置，且内封装层中含有黄光荧光粉，蓝光阻隔封装层设置于内封装层上，防眩层设置于蓝光阻隔封装层上，匀光光学结构设置于防眩层上；所述蓝光阻隔封装层对460nm以下波段光的阻隔率在80％以上，对350‑460nm蓝紫波段光的阻隔率在90‑98％，对470‑750nm间可见波段光的透光率保持在85％以上。本发明专利技术光源装置能达到90％以上蓝光阻隔效率，很好的将蓝紫有害波段光过滤，发出柔和白色色光，可广泛应用于各类LED照明中，是对现有白色LED照明装置的一种革新。

A LED white light source device

The invention provides a LED white light source device comprises a radiating substrate, inner encapsulation layer, blue barrier encapsulation layer, antiglare layer, uniform optical structure, blue chip and LED lamp radiating substrate is arranged on the lamp outer bottom surface, the blue LED chip in cup bottom surface in contact with the heat conduction in the substrate. The package layer covering the blue LED chip set, containing yellow fluorescent powder and encapsulation layer, blue barrier encapsulation layer on inner encapsulation layer, antiglare layer is arranged on the blue barrier encapsulation layer, uniform optical structure is arranged on the anti glare layer; the blue barrier encapsulation layer on the 460nm light band the blocking rate is more than 80%, to 350 460nm blue violet band of light barrier in the rate of 90 to 98%, 470 light 750nm visible light rate remained above 85%. The light source device of the invention can achieve more than 90% blue light blocking efficiency. It can filter the blue violet harmful wave band and send out soft white color light. It can be widely applied to all kinds of LED lighting, and it is an innovation of the existing white LED lighting device.

【技术实现步骤摘要】
一种LED白光光源装置
本专利技术涉及LED照明领域，具体涉及一种LED白光光源装置。
技术介绍
半导体发光二极管(简称LED)由于其使用寿命长、节能、体积小等一系列优点，已经在装饰照明、汽车照明、背光源等各种照明领域，LED已被公认为21世纪最有价值的新光源。现在我们每个人每天几乎都会接触到LED光源，比如家用照明及电脑背光源等，这些应用中的LED照明装置多数是发出白光的LED照明装置。现有技术中的白光LED照明装置的发光原理有三种：蓝光LED芯片+YAG黄光荧光粉，RGB三色LED芯片，紫外LED芯片+多色荧光粉。这其中蓝光LED芯片+YAG黄光荧光粉的发光方案实现过程较为简单，被广泛使用，但是这种方式需要对LED发出的蓝紫波段光进行有效处理。白光LED照明装置已经被广泛的应用，包括生活中的台灯，但是现有的白光LED照明装置虽然发出的是白色光，但是其中的蓝紫波段光含量较多，而人眼对其难以区分，而且很多厂家为了提高白光LED灯的亮度，直接通过提高蓝光强度来提高白光LED的整体亮度，因此现有技术白光LED照明装置发出的白光光谱里含有很强的蓝光成分。根据普朗克辐射定律E＝hc/l，波长越短，则能量越大，所以蓝光对人体的伤害很大。人的眼睛中用来接收光的组织叫做视网膜，蓝光波段为400～500nm，其中400nm～460nm属于可见光深蓝部分，470nm～500nm属于可见光浅蓝部分，德国眼科专家李查德·冯克(R.H.W.Funk)教授的研究报告指出当“不合适的光”持续照射我们的眼睛，会引起功能失调，这些短波蓝光具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜，对视网膜造成光化学损害，直接或间接导致黄斑区细胞的损害。世卫组织WHO爱眼协会公布：2006年至2008年因蓝光、辐射每年导致全球超过30000人失明，并在2009年底发出橙色预警：“蓝光对人类的潜在隐性威胁将远远超过苏丹红、三聚氰胺、SASI、HINI的破坏性，无形中吞噬人的双眼”。如果光源中的400–460nm蓝光波段亮度过高，眼睛长时间直视光源后可能引起视网膜的光化学损伤以及引起视疲劳、视力损伤、结膜炎、角膜炎，甚至会破坏眼睛的晶状体引起白内障和视网膜产生黄斑病变。过量的蓝光还混乱人体的生物钟，减少夜间褪黑激素的减少，对人体的睡眠造成影响。同时400nm以下的蓝紫短光波段对人体的伤害更加严重。因此如何将LED照明光源的蓝光充分尤其是460nm以下的成分进行过滤，从而保护人体免受伤害，是一个在LED照明领域急需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术基于此提出一种白光LED照明装置，其基于蓝光激发黄光荧光粉并综合蓝光和黄光合成白色色光输出，并在其中集成了全新结构和组成的蓝光阻隔封装层，不但创新了蓝光阻隔剂材料本身，而且创新了不同阻隔成分在不同膜层中的分布，更是很好的匹配了多层阻隔效果，达到90％以上蓝光阻隔效率，能够很好的解决LED照明的蓝光问题，具有良好的适用前景。本专利技术解决上述技术问题所采取的技术方案如下：一种LED白光光源装置，包括：散热基底1、内封装层2、蓝光阻隔封装层3、防眩层4、匀光光学结构5、蓝光LED芯片6和灯杯7，所述散热基底1设置于灯杯7的外底面，所述蓝光LED芯片6处于所述灯杯7的内底面，并与所述散热基底1热传导接触，所述内封装层2在所述灯杯内覆盖所述蓝光LED芯片6设置，且所述内封装层2中含有黄光荧光粉，所述蓝光阻隔封装层3在所述灯杯内设置于所述内封装层2上，所述防眩层4在所述灯杯内设置于所述蓝光阻隔封装层3上，所述匀光光学结构5在所述灯杯内设置于所述防眩层4上；所述蓝光阻隔封装层3对460nm以下波段光的阻隔率在80％以上，对350-460nm蓝紫波段光的阻隔率在90-98％，对470-750nm间可见波段光的透光率保持在85％以上。进一步的根据本专利技术所述的LED白光光源装置，其中所述内封装层2采用高透明树脂封装材料，所述黄光荧光粉为Ce:YAG荧光粉或者为具有如下化学组成的荧光粉：M1-xN2-y+xAl1-xSixO5:Euy，其中M为La或Gd，N为Sr或Ba，x＝0.10-0.90，y＝0.01-0.07；所述防眩层4为由丙烯酸硬化树脂和有机硅改性丙烯酸硬化树脂以1:1.2的比例混合挤出而成型的厚度在5-20微米的硬化涂层，且在其中混合有粒径在0.1～10微米之间的防眩色散微粒材料；所述匀光光学结构5的中央形成有外凸椭圆形的中央透镜，并在中央透镜的外周形成有若干同心圆环状的匀光折射棱镜圈，所述LED芯片处于中央透镜的焦平面上。进一步的根据本专利技术所述的LED白光光源装置，其中所述蓝光阻隔封装层3包括：基底层、蓝光阻隔层和蓝光色散吸收层，所述蓝光阻隔层设置于所述基底层之上，所述蓝光色散吸收层设置于所述蓝光阻隔层之上；所述基底层由第一基材均匀分散蓝光吸收颜料形成，所述蓝光阻隔层由第二基材均匀分散蓝光阻隔剂形成，所述蓝光色散吸收层由第三基材均匀分散蓝紫吸收剂和蓝光色散纳米颗粒形成；所述基底层的厚度为30-80微米，所述蓝光阻隔层的厚度为50-120微米，所述蓝光色散吸收层的厚度为10-30微米，所述蓝光阻隔封装层3的整体厚度为蓝光波长的整数倍。进一步的根据本专利技术所述的LED白光光源装置，其中所述第一基材选自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任一种，所述蓝光吸收颜料选自钛黄或达旦黄和喹酞酮或吡唑啉酮类颜料的组合，所述蓝光吸收颜料的粒径为80-400nm；所述蓝光吸收颜料的添加量为所述第一基材重量的0.005-0.01％。进一步的根据本专利技术所述的LED白光光源装置，其中所述蓝光吸收颜料为2,2’-(1-三嗪-1,3-二基二-4,1-亚苯基)双(6-甲基-7-苯并噻唑磺酸)二钠盐和1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮按照质量比0.8-1.2：1的混合物；或者所述蓝光吸收颜料为C28H19N5Na2O6S4和1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮按照质量比0.8-1：1的混合物；所述蓝光吸收颜料的粒径为120-200nm。进一步的根据本专利技术所述的LED白光光源装置，其中所述第二基材选自环氧树脂改性的聚碳酸酯、环氧树脂改性的聚甲基丙烯酸甲酯或环氧树脂改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任一种；所述蓝光阻隔剂由2-(3’-叔-丁基-2’羟基-5’-甲基苯基)二苯基乙醇酸、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、4-羟基苯甲酸苯甲酯、三(2-苯基吡啶)铱(III)和2,2-亚甲基双[6-苯并三唑-2-基]-4-叔/特辛基苯酚组成；所述第二基材与所述蓝光阻隔剂的质量比为100:25-35。进一步的根据本专利技术所述的LED白光光源装置，其中所述第二基材由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任一种100重量份、聚砜改性环氧树脂20-35重量份、双酚F/间苯二酚共聚型环氧树脂12-18重量份、聚二甲基硅氧烷1-3份、扩链剂0.5-1重量份和抗氧化剂0.3-0.8重量份混合均匀后在一定温度下聚合反应制得，其中扩链剂选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、环己烷二甲醇、3,3’-二氯-4,4-二氨基二苯甲烷中的任一种或任几种的组合，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED白光光源装置，其特征在于，包括：散热基底(1)、内封装层(2)、蓝光阻隔封装层(3)、防眩层(4)、匀光光学结构(5)、蓝光LED芯片(6)和灯杯(7)，所述散热基底(1)设置于灯杯(7)的外底面，所述蓝光LED芯片(6)处于所述灯杯(7)的内底面，并与所述散热基底(1)热传导接触，所述内封装层(2)在所述灯杯内覆盖所述蓝光LED芯片(6)设置，且所述内封装层(2)中含有黄光荧光粉，所述蓝光阻隔封装层(3)在所述灯杯内设置于所述内封装层(2)上，所述防眩层(4)在所述灯杯内设置于所述蓝光阻隔封装层(3)上，所述匀光光学结构(5)在所述灯杯内设置于所述防眩层(4)上；所述蓝光阻隔封装层(3)对460nm以下波段光的阻隔率在80％以上，对350‑460nm蓝紫波段光的阻隔率在90‑98％，对470‑750nm间可见波段光的透光率保持在85％以上。

【技术特征摘要】
1.一种LED白光光源装置，其特征在于，包括：散热基底(1)、内封装层(2)、蓝光阻隔封装层(3)、防眩层(4)、匀光光学结构(5)、蓝光LED芯片(6)和灯杯(7)，所述散热基底(1)设置于灯杯(7)的外底面，所述蓝光LED芯片(6)处于所述灯杯(7)的内底面，并与所述散热基底(1)热传导接触，所述内封装层(2)在所述灯杯内覆盖所述蓝光LED芯片(6)设置，且所述内封装层(2)中含有黄光荧光粉，所述蓝光阻隔封装层(3)在所述灯杯内设置于所述内封装层(2)上，所述防眩层(4)在所述灯杯内设置于所述蓝光阻隔封装层(3)上，所述匀光光学结构(5)在所述灯杯内设置于所述防眩层(4)上；所述蓝光阻隔封装层(3)对460nm以下波段光的阻隔率在80％以上，对350-460nm蓝紫波段光的阻隔率在90-98％，对470-750nm间可见波段光的透光率保持在85％以上。2.根据权利要求1所述的LED白光光源装置，其特征在于，所述内封装层(2)采用高透明树脂封装材料，所述黄光荧光粉为Ce:YAG荧光粉或者为具有如下化学组成的荧光粉：M1-xN2-y+xAl1-xSixO5:Euy，其中M为La或Gd，N为Sr或Ba，x＝0.10-0.90，y＝0.01-0.07；所述防眩层(4)为由丙烯酸硬化树脂和有机硅改性丙烯酸硬化树脂以1:1.2的比例混合挤出而成型的厚度在5-20微米的硬化涂层，且在其中混合有粒径在0.1～10微米之间的防眩色散微粒材料；所述匀光光学结构(5)的中央形成有外凸椭圆形的中央透镜，并在中央透镜的外周形成有若干同心圆环状的匀光折射棱镜圈，所述LED芯片处于中央透镜的焦平面上。3.根据权利要求1或2所述的LED白光光源装置，其特征在于，所述蓝光阻隔封装层(3)包括：基底层、蓝光阻隔层和蓝光色散吸收层，所述蓝光阻隔层设置于所述基底层之上，所述蓝光色散吸收层设置于所述蓝光阻隔层之上；所述基底层由第一基材均匀分散蓝光吸收颜料形成，所述蓝光阻隔层由第二基材均匀分散蓝光阻隔剂形成，所述蓝光色散吸收层由第三基材均匀分散蓝紫吸收剂和蓝光色散纳米颗粒形成；所述基底层的厚度为30-80微米，所述蓝光阻隔层的厚度为50-120微米，所述蓝光色散吸收层的厚度为10-30微米，所述蓝光阻隔封装层(3)的整体厚度为蓝光波长的整数倍。4.根据权利要求3所述的LED白光光源装置，其特征在于，所述第一基材选自聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任一种，所述蓝光吸收颜料选自钛黄或达旦黄和喹酞酮或吡唑啉酮类颜料的组合，所述蓝光吸收颜料的粒径为80-400nm；所述蓝光吸收颜料的添加量为所述第一基材重量的0.005-0.01％。5.根据权利要求4所述的LED白光光源装置，其特征在于，所述蓝光吸收颜料为2,2’-(1-三嗪-1,3-二基二-4,1-亚苯基)双(6-甲基-7-苯并噻唑磺酸)二钠盐和1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮按照质量比0.8-1.2：1的混合物；或者所述蓝光吸收颜料为C28H19N5Na2O6S4和1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮按照质量比0.8-1：1的混合物；所述蓝光吸收颜料的粒径为120-200nm。6.根据权利要求3-5任一项所述的LED白光光源装置，其特征在于，所述第二基材选自环氧树脂改性的聚碳酸酯、环氧树脂改性的聚甲基丙烯酸甲酯或环氧树脂改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任一种；所述蓝光阻隔剂由2-(3’-叔-丁基-2’羟基-5’-甲基苯基)二苯基乙醇酸、2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-辛氧基酚、4-羟基苯甲酸苯甲酯、三(2-苯基吡啶)铱(III)和2,2-亚甲基双[6-苯并三唑-2-基]-4-叔/特辛基苯酚组成；所述第二基材与所述蓝光阻隔剂的质量比为100:25-35。7.根据权利要求6所述的LED白光光源装置，其特征在于，所述第二基材由聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯中的任一种100重量份、聚砜改性环氧树脂20-35重量份、双酚F/间苯二酚共聚型环氧树脂12-18重量份、聚二甲基硅氧烷1-3份、扩链剂0.5-1重量份和抗氧化剂0.3-0.8重量份混合均匀后在一定温度下聚合反应制得，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨阿平，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61