一种使用COP滤光片的LED光源制造技术

本发明专利技术提供一种使用具有截止紫外线和红外线双功能COP滤光片的LED光源，包括具有至少一个LED芯片的LED器件，以及安装在LED器件上用于过滤LED芯片发出的光线的滤光片，其中LED芯片发出的光经滤光片发射到外部；滤光片可以在封装LED器件时就加入，也可以在对LED器件进行二次封装时安装，又或者多个LED器件共同使用一个滤光片。滤光片是具有截止紫外线和红外线双功能的由COP成型的透明基材，表面镀有紫外线截止膜层和红外线截止膜层；能够吸收波长小于445nm的短波长范围和波长大于700nm的长波长范围内的光。本发明专利技术还提供一种具有截止紫外线和红外线双功能的COP滤光片及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】
—种使用COP滤光片的LED光源
本专利技术属于LED照明
具体涉及光过滤技术。技术背景随着超高亮LED的出现，其效率越来越高，且价格逐渐下降。同时LED具有寿命长、 耐震动、发光效率高、无干扰、不怕低温、无汞污染问题和性价比高等特点，是被半导体行业 看好的替代传统照明器具的一大潜力商品。超高亮度LED大大扩展了 LED在各种信号显示 和照明光源领域中的应用，如汽车内外灯、各种交通信号灯，室内外信息显示屏和背光源。 将LED产品用于照明，将为LED提供更广阔的应用空间。随着LED光源的应用范围越来越广泛，LED光源的光辐射危害问题必须加以重视。光辐射危害主要是指不同波段的光对人体的过度照射导致的危害，主要是对人眼 和皮肤，如皮肤和眼睛的光化学危害、眼睛的近紫外危害、视网膜蓝光光化学危害、视网膜 无晶状体光化学危害、视网膜热危害和皮肤热危害等，而两者之中更容易受到伤害的是眼 睛。近年来，随着大功率LED的日益增加，LED的亮度越来越高，辐射危害性也越来越强。在光辐射的波段范围中，紫色、近紫外、紫外的短波长和近红外、红外的长波长波 段更易引起生物危害。光辐射对眼睛的危害如下1)当人体受到一定时间的紫外辐射照射，会引起光致 角膜炎和光致结膜炎；2)长期的紫外光照射会引发白内障；3)强烈的光辐射照射能导致视 网膜灼伤，造成这种危害的效果最明显的波段是435 440nm ；4)伴随着视网膜热危害，光 辐射能对视网膜造成光化学危害，甚至能够引发视网膜炎，波长440nm的光危害最大；5)长 期受到红外辐射影响会引发白内障，危害最大的波段是780 1400nm。而对于皮肤，光辐射所造成的伤害有1)耐久晒黑，导致皮肤发红和发痛的最显 著的波段是320nm以下的紫外辐射；2)皮肤老化，长期的光辐射能加速皮肤老化，呈现干 燥、粗糙、皮革状和皱纹累累的外观；3)皮肤癌，长期接受紫外辐射导致的最严重结果是引 发皮肤癌。目前国际国内在光辐射安全的测试评价方面已经制定了多个相应的标准。但是 LED是区别与传统非相干光源和激光等相干光源的新型光源，对于LED的光辐射危害的测 试与评价方法的研究目前还处于起步阶段。由于LED在照明领域的不断发展，CIE (国际照明委员会)在最新版的CIE S 009/ E 2002标准中对LED的安全性做出了规定。对LED造成皮肤和眼睛的光化学危害、眼睛的 近紫外危害、视网膜蓝光光化学危害、视网膜无晶状体光化学危害、视网膜热危害和皮肤热 危害等危害的曝辐限值做出了规定。CIE S 009/E :2002标准出台之后，IEC于2002年全部 引用，并与2006年据此出版新标准IEC-62471，于2007年发布IEC 60825-2007，其重要性 可见一斑。国内，针对于普通非相干、宽波段的灯与灯系统的国家标准“灯与灯系统的光生物 安全性”已于2006年正式实施(GB/T 20145-2006)，该标准对各种灯具的光生物安全性给予指导。由此，LED照明
中的光过滤技术工艺和材料成为一项重要的的学科。有关LED光源的专利文献很多，但是未有对紫色、近紫外、紫外和近红外、红外波段过滤的专利，也未有关于截止紫外线/红外线双重功能的由环烯烃聚合物(Cyclo-olefin polymer简称COP)非晶型聚烯烃材料成型的透明基材镀膜工艺的专利。
技术实现思路
本专利技术提供一种使用具有截止紫外线和红外线双功能COP滤光片的LED光源。如图1所示，本专利技术使用具有截止紫外线和红外线双功能COP滤光片的LED光源，包括具有至少一个LED芯片11的LED器件1，以及安装在LED器件上用于过滤LED芯片发出的光线的滤光片2，其中LED芯片发出的光经滤光片发射到外部；滤光片可以在封装LED器件I时就加入，也可以在对LED器件进行二次封装时安装，又或者多个LED器件共同使用一个滤光片。LED器件可以为单色或多色，单色是在LED器件中封装某一种发射波长的LED芯片，使其发出一种颜色的光，一个LED器件内至少有一个LED芯片；多色则是将多种不同发射波长的LED芯片共同封装在一个LED器件中，如红、蓝、绿三色芯片共同封装或其它颜色芯片组合的共同封装。COP滤光片是具有截止紫外线和红外线双功能的由环烯烃聚合物成型的透明基材镀膜形成，能够吸收波长小于445nm的短波长范围和波长大于700nm的长波长范围内的光。本专利技术还提供一种具有截止紫外线和红外线双功能的COP滤光片及其制备方法。具有截止紫外线和红外线双功能的COP滤光片由环烯烃聚合物(COP)成型的透明基材镀膜，包括环烯烃聚合物透明基材成型的任意曲面的透镜，或者任意薄膜片，或者任意立体几何形状；其特征是由环烯烃聚合物成型的透明基材(以下简称COP透明基材)表面镀有紫外线截止膜层和红外线截止膜层，紫外线截止膜层位于COP透明基材表面最外层或者红外线截止膜层位于COP透明基材的最外层。所述的紫外线截止膜层为氧化钛-氧化铈膜层，氧化钛和氧化铈的质量比例为10 90% : 10 90%。所述的紫外线截止膜层厚度为10 500纳米；其滤波波长范围设定为445nm以下。所述的红外线截止膜层由两种高、低折射率材料薄膜相互间隔堆叠而成；该高折射率材料薄膜由五氧化二钽形成；该低折射率材料薄膜由二氧化硅形成。所述的红外线截止膜层厚度为10 500纳米；其滤波波长范围设定为大于700nm。其中环烯烃聚合物(COP)透明基材由注塑成型。环烯烃聚合物成型的透明基材具有光学透过率高(92% )、饱和吸水率低(< O. 01% )、玻璃转化温度和荷重弯曲温度较高(分别为140°C和123°C )的特点，比较适合用于LED光源的滤光片。其折射率为1. 525。其中紫外线截止膜层和红外线截止膜层均可以不止一层，可根据需要依一定次序镀若干层紫外线截止膜层和红外线截止膜层。如上所述的具有截止紫外线和红外线双功能的COP滤光片的制备方法，其特征是包括如下步骤I)首先对待镀膜COP透明基材进行清洗、干燥后，进行预真空过渡；最后在真空设备中进行离子反溅射清洗，让加速离子轰击基片表面，去除杂质，得到清洁的COP透明基材；2)然后采用磁控溅射镀制方法镀制膜层(I).配制截止紫外线和截止红外线的靶材截止紫外线靶材由氧化钛(TiO2)和氧化铈(CeO2)组成，氧化钛和氧化铈各组份所占质量百分比为氧化钛10 90%，氧化铈10 90% ;混合均匀并烧结成靶材。截止红外线靶材低折射率薄膜靶材为高纯度的硅；高折射率薄膜由五氧化二钽组成；靶材为高纯度的Ta205。(2).磁控溅射镀膜在纯氩气或在氧氩混合气体氛围中对COP透明基材进行磁控溅射镀膜，溅射气压范围为O.1OPa 3. OPa，溅射时氩氧混合气体中氧气所占质量百分比为O至90% ;采用下述三种方式之一进行镀膜(a)先由氧化钛-氧化铈靶材对COP透明基材进行磁控溅射镀内层膜，在此基础上，再由硅靶材和五氧化二钽靶材进行磁控溅射镀外层膜得到滤光片；(b)先由硅靶材和五氧化二钽靶材对COP透明基材进行磁控溅射镀内层膜，在此基础上，再由氧化钛-氧化铈靶材进行磁控溅射镀外层膜得到滤光片，(c)依一定次序在COP透明基材上镀若干层紫外线截止膜层和红外线截止膜层，得到滤光片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用具有截止紫外线和红外线双功能COP滤光片的LED光源，其特征在于包括具有至少一个LED芯片的LED器件，以及安装在LED器件上用于过滤LED芯片发出的光线的滤光片，其中LED芯片发出的光经滤光片发射到外部。

【技术特征摘要】
1.一种使用具有截止紫外线和红外线双功能COP滤光片的LED光源，其特征在于包括具有至少一个LED芯片的LED器件，以及安装在LED器件上用于过滤LED芯片发出的光线的滤光片，其中LED芯片发出的光经滤光片发射到外部。2.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于所述滤光片在封装LED器件时就加入， 或者在对LED器件进行二次封装时安装，又或者多个LED器件共同使用一个滤光片。3.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于LED器件为单色或多色，单色是在LED 器件中封装某一种发射波长的LED芯片，一个LED器件内至少有一个LED芯片；多色是将多种不同发射波长的LED芯片共同封装在一个LED器件中。4.根据权利要求1所述的LED光源，其特征在于所述COP滤光片是具有截止紫外线和红外线双功能的由环烯烃聚合物成型的透明基材镀膜形成，能够吸收波长小于445nm的短波长范围和波长大于700nm的长波长范围内的光。5.根据权利要求4所述的具有截止紫外线和红外线双功能的COP滤光片，由环烯烃聚合物(COP)成型的透明基材镀膜，包括环烯烃聚合物透明基材成型的任意曲面的透镜，或者任意薄膜片，或者任意立体几何形状；其特征是由环烯烃聚合物成型的透明基材表面镀有紫外线截止膜层和红外线截止膜层，紫外线截止膜层位于COP透明基材表面最外层或者红外线截止膜层位于COP透明基材的最外层。6.根据权利要求5所述的滤光片，其特征是所述的紫外线截止膜层为氧化钛-氧化铈膜层，氧化钛和氧化铈的质量比例为10 90% 10 90%。7.根据权利要求5所述的滤光片，其特征是所述的紫外线截止膜层厚度为10 500纳米；其滤波波长范围设定为445nm以 下。8.根据权利要求5所述的滤光片，其特征是所述的红外线截止膜层由两种高、低折射率材料薄膜相互间隔堆叠而成；该高折射率材料薄膜由五氧化二钽形成；该低折射率材料薄膜由二氧化硅形成。9.根据权利要求5所述的滤光片，其特征是所述的红外线截止膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣洋，
申请(专利权)人：李欣洋，
类型：发明
国别省市：