一种LED用去蓝光涂层的制作方法

本发明涉及照明技术领域，尤其是指一种led用去蓝光涂层。

背景技术：

自然界本身是没有单独的白光，而是由蓝光与绿光、黄光混合后呈现出白光。绿光和黄光能量较小，对眼睛刺激较小；蓝光波短，能量高，更当其到达视网膜黄斑中心凹，黄斑里含的叶黄素会吸收适量的蓝光，而未被吸收的蓝光的射入会产生活性氧，过量的活性氧会氧化损伤视网膜色素上皮细胞，使视网膜色素上皮细胞无法正常向视觉细胞提供营养和代谢，导致视觉细胞营养供应不良，最终导致黄斑部主要的视觉细胞死亡，视觉细胞是不可再生的，这将大大影响视力健康。尤其是儿童人群，其视网膜黄斑对蓝光的吸收能力弱，使视网膜接收到的蓝光辐射是成年人的2倍左右，所以蓝光辐射对儿童视力健康影响最大，是最需要保护的群体。

蓝光中，并不是所有波长的蓝光都会对人眼造成伤害，如图1，波长为415-455nm的蓝光对视网膜色素上皮细胞的损害是波长480-500nm的2-4倍，属于有害蓝光，是特别需要去除的波长范围；而480-500nm波长范围的蓝光由于对视网膜色素上皮细胞的损害低、对压抑褪黑素分泌的作用大，反而起到使人精神爽利的作用，属于无害蓝光，是需要保留的波长范围。

日常学校和家庭中多使用荧光灯或led灯作为光源供儿童学习，但是荧光灯和普通led灯由于其发光原理，如图2和图3，其发出的光源通常在波长415-455nm的范围具有较高强度、而在波长480-500nm范围的强度较低，这不但使有害蓝光强度较高，对人眼造成伤害，而且反而无害蓝光强度较低，更增加了人眼的不适。

稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（sc）和钇（y）共17种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土氧化物的价值将越来越大。在稀土元素的多电子原子中，对于一种确定的电子组态，可以有几种不同的s、l、j状态，这些状态的自旋（s）、轨道（l）和总角动量（j）不同，即包含着电子间相互作用情况不同，因而能量有所不同，原子能级的高低和s的大小很有关系，原子的光谱项用2s+1l表示。在l-s耦合的情况下，从同一组态出现的各个谱项的能量是有差别的。由于e4f能级上的电子受电子自旋角动量和轨道角动量的相互作用、耦合（l-s）产生了许多能级亚层，导致了f-f电子跃迁（δe=e2-e1=hν），产生了线状吸收光谱，这种f-f跃迁导致了对可见光的选择性地吸收是稀土元素发光的根本原因。稀土元素的电子能级和谱线比其它元素丰富多样，它们在从紫外光、可见光到红外光区都有吸收或发射现象，是非常好的色谱较广的有色物质。

gan（氮化镓）材料系列是一种理想的短波长发光器件材料，gan及其合金的带隙覆盖了从红色到紫外的光谱范围。自从1991年日本研制出同质结gan蓝色led之后，ingan/algan双异质结超亮度蓝色led、ingan单量子阱ganled相继问世。目前，zcd和6cd单量子阱gan蓝色和绿色led已进入大批量生产阶段，从而填补了市场上蓝色led多年的空白。蓝色发光器件在高密度光盘的信息存取、全光显示、激光打印机等领域有着巨大的应用市场。随着对ⅲ族氮化物材料和器件研究与开发工作的不断深入，gainn超高度蓝光、绿光led技术已经实现商品化，现在世界各大公司和研究机构都纷纷投入巨资加入到开发蓝光led的竞争行列。

砷化镓是一种重要的半导体材料，属ⅲ－ⅴ族化合物半导体，闪锌矿型晶格结构，晶格常数5.65×10^-10m，熔点1237℃，禁带宽度1.4电子伏。砷化镓于1964年进入实用阶段，可制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料，用来制作集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测器等。由于其电子迁移率比硅大5～6倍，故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。20世纪50年代，英国科学家使用半导体砷化镓发明了第一个具有现代意义的led。

基于目前去蓝光led灯的研究，如何利用涂层将led照明光源中的有害蓝光进行消除，并保留无害蓝光，从而保护人眼及人体健康，是在led照明领域急需解决的问题。

技术实现要素：

（一）要解决的技术问题

本发明目的在于提供一种led用去蓝光涂层，具有去有害蓝光、留无害蓝光的功能，可用于制造led灯，有利于保护眼睛健康。为实现上述之目的，本发明采取如下技术方案：

（二）技术方案

一种led用去蓝光涂层，按质量百分比计算，包括：18.73%-19.73%的环氧树脂、9.75%-10.75%的银胶、10.74%-12.14%的红色荧光粉、9.86%-10.86%的绿色荧光粉、5.12%-6.62%的蓝色荧光粉、12.38%-17.38%的纳米稀土氧化物、9.84%-10.34%的硅、7.55%-8.55%的氮化镓、9.13%-10.13%的砷化镓。

进一步，所述红色荧光粉为有研稀土新材料股份有限公司生产的gp-0764a型号荧光粉。

进一步，所述绿色荧光粉为有研稀土新材料股份有限公司生产的gp-2751型号荧光粉。

进一步，所述蓝色荧光粉为有研稀土新材料股份有限公司生产的gp-0730型号荧光粉。

进一步，所述纳米稀土氧化物为镧或钇的纳米氧化物。

（三）有益效果

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，通过添加合适比例的纳米稀土氧化物以及对各荧光粉进行配比，并增加氮化镓和砷化镓等物质形成led用去蓝光涂层，可在led芯片封装过程中喷涂至led芯片的出光面，使led芯片发出的有害蓝光比例大大减小，有效避免蓝光导致的近视、白内障以及黄斑病变的眼睛病理危害和人体节律危害，并且增加无害蓝光比例，增加对压抑褪黑素分泌的作用，起到使人精神爽利的作用，同时光谱分布均匀，保证了出射照明光的均匀柔和，有效避免眩光；使用去蓝光涂层实现去蓝光功能，有效降低封装难度，减少制造成本，特别适合用于制造教室中使用的led灯，保护儿童视力。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是各波长的蓝光对视网膜色素上皮细胞损害值的柱状图；

图2是6500k色温下荧光灯的光谱图；

图3是6500k色温下普通led灯的光谱图；

图4是6500k色温下实施例1的光谱图；

图5是6500k色温下实施例2的光谱图；

图6是6500k色温下实施例3的光谱图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。

为实现最佳效果，各实施例中使用的红色荧光、粉绿色荧光粉、蓝色荧光粉均分别为有研稀土新材料股份有限公司生产的gp-0764a型号荧光粉、gp-2751型号荧光粉、gp-0730型号荧光粉，纳米稀土氧化物同样为有研稀土新材料股份有限公司生产的纳米稀土氧化物。

实施例1、

一种led用去蓝光涂层，按质量百分比计算，包括：18.73%的环氧树脂、10.75%的银胶、10.74%的红色荧光粉、9.86%的绿色荧光粉、5.62%的蓝色荧光粉、17.38%的纳米氧化镧（la2o3）、10.24%的硅、7.55%的氮化镓、9.13%的砷化镓，将其喷涂至uvled芯片的出光面，以此uvled芯片形成led灯，该led灯的光谱图如图4；

实施例2、

一种led用去蓝光涂层，按质量百分比计算，包括：19.73%的环氧树脂、9.75%的银胶、12.14%的红色荧光粉、10.86%的绿色荧光粉、6.62%的蓝色荧光粉、12.38%的纳米氧化钇（y2o3）、9.84%的硅、8.55%的氮化镓、10.13%的砷化镓，将其喷涂至内设有uvled芯片的出光面形成led灯，该led灯的光谱图如图5；

实施例3、

一种led用去蓝光涂层，按质量百分比计算，包括：19.23%的环氧树脂、10.25%的银胶、11.64%的红色荧光粉、10.36%的绿色荧光粉、5.12%的蓝色荧光粉、15.38%的纳米氧化镧（la2o3）、10.34%的硅、8.05%的氮化镓、9.63%的砷化镓，将其喷涂至uvled芯片的出光面，以此uvled芯片形成led灯，该led灯的光谱图如图6。

由上述三个实施例可知，本发明通过添加合适比例的纳米稀土氧化物以及对各荧光粉进行配比，并增加氮化镓和砷化镓等物质，形成去蓝光涂层，在封装时喷涂至led芯片出光面，使led发出的有害蓝光比例大大减小，有效避免蓝光导致的近视、白内障以及黄斑病变的眼睛病理危害和人体节律危害，并且增加无害蓝光比例，增加对压抑褪黑素分泌的作用，起到使人精神爽利的作用，同时光谱分布均匀，保证了出射照明光的均匀柔和，有效避免眩光；使用去蓝光涂层可降低封装难度，减少制造成本，特别适合用于制造教室中的led灯，保护儿童视力。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

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