CN204538083U - 一种具有防眩光和减少蓝光危害的led发光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置，包括PCB线路板及设在该PCB线路板上的LED蓝光芯片，还包括将PCB线路板和LED蓝光芯片封装在内的光色转换模块，该光色转换模块由LED荧光粉发光模块和有机材料吸光层模块组成，该有机材料吸光层模块涂覆在LED荧光粉发光模块表面，或者LED荧光粉发光模块与有机材料吸光层模块相互混合形成一体结构的光色转换模块。本实用新型有效克服了LED发光亮度大而容易引起眩光与因蓝光危害而引起视网膜损害等问题，可广泛应用于LED室内照明及装饰性灯具中。

Description

一种具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置

技术领域

    本实用新型涉及半导体固态照明技术领域，更具体地是涉及一种具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置。

背景技术

    随着科技的飞速发展，人类对光的需求已经不仅仅停留在照明的层次上。 LED由于具有高效节能、绿色环保、体积小寿命长等特点，成为取代白炽灯等光源的新一代主流照明产品。

   目前市面上的LED灯具，大都以蓝光LED作为点光源激发光源，通过激发荧光粉发光，然后与未被吸收的蓝光复合而形成白光或其他颜色的光。由于蓝光点光源具有强度大、光照不均匀的特点，使人感觉刺眼而容易产生眩光问题，伤害眼睛且影响夜间照明。另外，由于LED点光源发射的蓝光的波长短，使得该蓝光具有很强的穿透性，当该蓝光不能完全被荧光粉吸收与复合时容易造成蓝光危害，人眼接触后容易引发视网膜疾病，破坏激素平衡扰乱生物节律，而且这种危害随着LED工作时间延长、荧光粉的衰减而增强。

   对于消除LED眩光的问题，目前采用的办法主要有三种：一种是在光源上加盖一层混光片来分散光线，如毛玻璃，各向异性的亚克力板，可以实现光发射角度的改变、光分布均匀度的提高，但是此类方法不可避免地降低了光效，通常光效的损失达10%以上，且无法除去多余蓝光；第二种是通过改变灯具内部结构，增加透镜结构，使光源照射在反光杯上，再由反光杯将光线发射出来，在反光杯表面形成漫反射，从而改变出光的角度，这种方法可以有效解决光均匀度的问题，但是灯具结构设计复杂，增加了制备成本，同时仍然存在眩光与光效损失的问题；第三种是在灯具各部件如灯罩等，添加各种光分散剂，以改变光的出射方向，提高光均匀度。此类方法也可以实现对光的分布均匀度整体提高，消除眩光，但是，这种方法无法消除蓝光危害。

    对于LED蓝光危害，目前常用的方法也有三种：一是在灯罩等部件内增加蓝光吸收介质，从而减少蓝光溢出，但这类介质只吸收蓝光，不发光，不可避免地降低了LED的出光效率；二是在灯罩内部增加无机荧光材料YAG荧光粉，可以吸收440nm以上的部分波长蓝光，转换为其他颜色光，与蓝光复合进行发光，但是无机荧光材料YAG荧光粉无法吸收440nm以下的短波长高能蓝光，对降低蓝光危害效果较低；三是使用490-515nm波段的蓝光芯片，结合红光、绿光芯片，进行白光发光。这种做法避开了490nm以下的蓝光，可以减少危害人体健康的蓝光波段，然而此种方法缺少蓝光波段，从光源上已经造成了发光质量的不理想。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置，能够吸收短波长蓝光并转换成长波长发光、且自发光柔和舒适的特点，通过多种成型封装方式，最终复合成均匀度高的白光或其他颜色发光，无眩光存在，同时消除过量的蓝光危害。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取以下技术方案：

一种具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置，包括PCB线路板及设在该PCB线路板上的LED蓝光芯片，还包括将PCB线路板和LED蓝光芯片封装在内的光色转换模块，该光色转换模块由LED荧光粉发光模块和有机材料吸光层模块组成。

所述有机材料吸光层模块涂覆在LED荧光粉发光模块表面。

所述LED荧光粉发光模块与有机材料吸光层模块相互混合形成一体结构的光色转换模块。

所述有机材料吸光层模块由芳香稠环化合物、芪类化合物、香豆素衍生物、吡唑啉衍生物、1,8-萘酰亚胺衍生物、蒽醌衍生物、若丹明类衍生物和金属离子配合物中的一种、两种或两种以上混合制成。

所述有机发光吸光层模块的吸收峰在415～470nm之间。

所述LED荧光粉发光模块由YAG荧光材料、铝酸盐荧光材料、硅酸盐荧光材料、氮化物/氧化物荧光材料、硼酸盐荧光材料和含硫荧光材料中的一种、两种或两种以上混合制成。

本实用新型具有以下有益效果：

1. 通过在光色转换模块中加入了有机发光材料，可以对未被LED荧光粉吸收的蓝光进行吸收，转换成其他颜色的发光，并与蓝光进行复合成白光或其他颜色发光，从而在消除眩光的同时，大大降低短波长蓝光危害。

    2. 添加的有机发光材料不但可以吸收未被LED荧光粉吸收的蓝光，转换成其他颜色的发光，同时也具有自发光的功能，且自发光发光半峰宽较宽，光线柔和舒适，均匀度高，无眩光。

3. 有机发光材料在吸收蓝光的同时转换成其他颜色发光，能有效保证LED的发光效率。

4. 有机发光材料为有机高分子或小分子材料，可以采用溶液法或真空热蒸发的方式直接制膜成型，制造工艺简单，可有效降低制造成本。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一剖面结构示意图；

附图2为本实用新型实施例二剖面结构示意图。

附图标注说明：

101：实施例一的PCB线路板；102：实施例一的LED蓝光芯片；103：成型材料与LED荧光粉发光模块；104：有机发光材料吸光层模块；201：实施例二的PCB线路板；202：实施例二的LED蓝光芯片；203：LED荧光粉与有机发光材料共混而成的光色转换模块。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型揭示了一种具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置，包括PCB线路板、设在该PCB线路板上的LED蓝光芯片，以及将PCB线路板和LED蓝光芯片封装在内的光色转换模块，该光色转换模块由LED荧光粉发光模块和有机材料吸光层模块组成。该有机材料吸光层模块由芳香稠环化合物、芪类化合物、香豆素衍生物、吡唑啉衍生物、1,8-萘酰亚胺衍生物、蒽醌衍生物、若丹明类衍生物和金属离子配合物中的任意一种，或任意两种，或者两种以上混合制成。LED荧光粉发光模块由YAG荧光材料、铝酸盐荧光材料、硅酸盐荧光材料、氮化物/氧化物荧光材料、硼酸盐荧光材料和含硫荧光材料中的一种，或者任意两种，或者两种以上混合制成。有机发光吸光层模块的吸收峰在415～470nm之间，能够吸收LED芯片发出的蓝光而转换成所需波长的发光，有机发光材料吸光层模块发出的光与LED蓝光芯片发出的蓝光复合而成白光或其他颜色光。

此外，对于有机材料吸光层模块和LED荧光粉发光模块的具体设置有以下两种较佳的实施例。

实施例一，如附图1所示，有机材料吸光层模块104涂覆在LED荧光粉发光模块103表面。在具体制备的时候，首先，将LED荧光粉与成型材料混合均匀，进行真空脱泡处理，随后将混合材料移入模具中，加热固化形成LED荧光粉发光模块103，固化时间与温度视LED荧光粉发光模块厚度与材料性质而定；然后，将有机发光材料涂覆在LED荧光粉发光模块103上，通过加热固化形成有机发光材料吸光层模块104，固化时间与温度视模块厚度与材料性质而定；然后，将由LED荧光粉发光模块103和有机发光材料吸光层模块104构成的光色转换模块封装在含有LED 蓝光芯片102与PCB线路板101的基座上。

所述成型材料，可以是有机硅橡胶或其他成型材料。

所述加热固化方式，可以是电阻加热固化或紫外固化，也可以是两种组合的方式。

所述发光材料涂覆方式，可以是滴涂、提拉、印刷等多种湿法制膜方式，也可以是真空热蒸发等干法制膜方式。

本实施例中，LED 蓝光芯片102发出的蓝光通过LED荧光粉发光模块103后，大部分光转换成白光，与剩余的蓝光入射到有机发光材料吸光层模块104，然后与有机发光材料吸光层模块104吸收转换成所需发光波长的发光，形成发光亮度均匀柔、和舒适的有机LED发光装置。

实施例二，如图2所示，所述LED荧光粉发光模块与有机材料吸光层模块相互混合形成一体结构的光色转换模块203。

在具体制备的时候，首先，将LED荧光粉与有机发光材料混合均匀，还可以加入成型材料，进行真空脱泡处理，随后将混合材料移入模具中，加热固化成光色转换模块203，固化时间与温度视模块厚度与材料性质而定；然后，将光色转换模块203封装在含有LED 蓝光芯片202与PCB线路板201的基座上，形成由LED荧光粉与有机吸光层混合而成的光色转换模块。

所述成型材料，可以是有机硅橡胶或其他成型材料。

所述加热固化方式，可以是电阻加热固化或紫外固化，也可以是两种组合的方式。

本实施例中，LED 蓝光芯片202发出的蓝光通过LED荧光粉与有机发光材料共混而成的光色转换模块203后，大部分光激发LED荧光粉发光后复合成白光或所需波长的发光，剩余的蓝光则被有机发光材料吸收转换成白光或所需波长的发光，形成发光亮度均匀、柔和舒适的有机LED发光装置。

需要说明的是，以上所述并非是对本实用新型的限定，在不脱离本实用新型的创造构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置，包括PCB线路板及设在该PCB线路板上的LED蓝光芯片，其特征在于，还包括将PCB线路板和LED蓝光芯片封装在内的光色转换模块，该光色转换模块由LED荧光粉发光模块和有机材料吸光层模块组成。

2.根据权利要求1所述的具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置，其特征在于，所述有机材料吸光层模块涂覆在LED荧光粉发光模块表面。

3.根据权利要求1所述的具有防眩光和减少蓝光危害的LED发光装置，其特征在于，所述有机材料吸光层模块的吸收峰在415～470nm之间。