CN106449626A - 一种双芯片蓝光健康的led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双芯片蓝光健康的LED光源，内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420‑440nm和460‑480nm。本发明使用了峰值波长范围为420‑440nm和460‑480nm的两种不同蓝光LED芯片激发相应荧光粉，降低了在442‑469nm波长范围蓝光光强，相比于普通方法在降低蓝光危害方面可以取得一倍的缩减效果，相比于单波长460nm‑480nm方法，在光效和色域饱和度方面都有明显优势；在取得高光效的同时，降低蓝光危害，实现了蓝光健康。
Description
技术领域
本发明涉及半导体照明领域，特别涉及电视、monitor等液晶显示屏(LCD)的背光源领域。
背景技术
生活中，液晶显示LED背光源领域得到了广泛的应用，目前常用的白光LED主要是靠蓝光芯片激发荧光粉产生多种颜色混合而成，光谱能量的峰值正好处于蓝光波段，特别是峰值波长在440－460nm的单峰波长蓝光芯片，能够较好的激发现有的荧光粉，获取较高的光效，但是感应蓝光的视觉细胞对波长为442－469nm最为敏感，对于已经公布的蓝光危害加权函数及在442nm至469nm之间的蓝光强伤害区间内，此440nm－460nm波长蓝光为达到相应亮度的正常色度要求白光，其蓝光在单峰光谱上必须达到足够的能量(积分面积，见图1)，恰好是蓝光伤害区间内最高加权数区间，其可计算的蓝光光强伤害值为最大。
发明内容
本发明为解决上述问题，本发明公开了一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
本发明的技术方案为：
一种双芯片蓝光健康的LED光源，内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm。
所述的两种蓝光LED芯片的数量各自大于等于1，主要界定为不同芯片波长用于同一封装的组合形式。
可以为，1颗峰值波长范围为420－440nm的蓝光LED芯片和多颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合。
优选的，多颗峰值波长范围为420－440nm的蓝光LED芯片和1颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合。
优选的，多颗峰值波长范围为420－440nm的蓝光LED芯片和多颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合。
优选的，所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐，和/或氮氧化物，和/或氮化物红粉[(Ca，Sr)SiAlN3：Eu]，和/或CaAlSi(ON)3：Eu，和/或SiAlON：Eu，和/或硅酸盐，和/或(BaSr)2SiO4：Eu，和/或Y3(Al，Ga)5O12：Ce，和/或Lu3(Al，Ga)5O12：Ce。
优选的，所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐，和/或氮化物红粉[(Ca，Sr)SiAlN3：Eu]，和/或氮氧化物，和/或Y3Al5O12：Ce。
本发明的有益效果：
波长在440－460nm的蓝光芯片，虽然能够较好的激发荧光粉，获取较高的光效，但由于感应蓝光的视觉细胞对此波段最为敏感，蓝光危害问题较为严重，因此避免该波段蓝光的产生，是本发明解决的技术问题。
本发明使用了峰值波长范围为420－440nm和460－480nm的两种不同蓝光LED芯片激发相应荧光粉，在保证白光亮度、色域等品质的基础上，有效的降低了440－460nm这一波段蓝光的相 对能量值，降低蓝光危害，实现了蓝光健康。
改变蓝光强度峰值的波段，净化该波段蓝光的产生，才能有效的保护双眼。
本发明公开的一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源，在获取高光效的同时，大大降低了蓝光对双眼的危害。
本发明有效的降低了蓝光光强伤害值，需要进行不同方法的研究，而且，本发明还考虑了实际应用中，且没有带来相应的性能降低和其他重要参数的缺失。
本发明使用了峰值波长范围为420－440nm和460－480nm的两种不同蓝光LED芯片激发相应荧光粉，降低了在442－469nm波长范围蓝光光强，相比于普通方法在降低蓝光危害方面可以取得一倍的缩减效果，相比于单波长460nm－480nm方法，在光效和色域饱和度方面都有明显优势；在取得高光效的同时，降低蓝光危害，实现了蓝光健康。
附图说明
图1：蓝光加权函数
其中1：445nm通用蓝光光强曲线；2：431nm+470nm光强曲线
图2：本发明结构示意图
其中：1：长波芯片；2：短波芯片；3：荧光材料
具体实施方式
通过下面给出的本发明的具体实施例可以进一步清楚地理解本发明，但下述实施例并不是对本发明的限定。以下实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域的技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
实施例1：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
芯片波段及数量：采用1pcs(颗)短波芯片，峰值波长为430nm-432.5nm和1pcs长波芯片，峰值波长为470nm-472.5nm；荧光材料：峰值波长为524nm的硅酸盐和峰值波长为630nm的氮化物；相应LED光源如图1所示，其他参数变化见表1。
波长在440－460nm的通用蓝光芯片，虽然能够较好的激发荧光粉，获取较高的光效，但由于感应蓝光的视觉细胞对此波段最为敏感，蓝光危害问题较为严重，为避免该长范围蓝光的产生，在本实例中，采用1pcs短波芯片(430nm－432.5nm)加1pcs长波芯片(470nm－472.5nm)的双峰波长芯片组合激发荧光粉(524nm(硅酸盐)+630nm(氮化物))，在使用能够获得最高激发效率的荧光粉前提下，如图2、表1所示，本发明产生的蓝光光强伤害值比445－447.5nm的单峰波长芯片产生的蓝光光强伤害值有明显的降低，下降幅度达到了68.75％，而亮度、色域饱和度等重要的性能参数仅有小幅下降，控制在10％以内。
表1参数变化对比表
本实例中，同样进行了两种能够避免440－460nm波长范围蓝光产生的实验方案进行对比，
即采用单峰短波芯片(430nm－432.5nm)激发荧光粉(524nm(硅酸盐)+590nm(氮化物))和采用单峰长波芯片(470nm－472.5nm)激发荧光粉(534nm(氮化物)+631nm(氟化物))，在使用能够获得最高激发效率的荧光粉前提下，如表1所示，这两种单峰波长芯片的实验方案产生的蓝光光强伤害值比445－447.5nm的芯片产生的蓝光光强伤害值有明显的降低，但亮度、色域饱和度等重要的性能参数的下降幅度同样很大。
在本实例中，采用1pcs短波芯片(430nm－432.5nm)加1pcs长波芯片(470nm－472.5nm)的双峰波长芯片组合激发荧光粉(524nm(硅酸盐)+630nm(氮化物))是最优化的选择，在取得双芯片的同时，降低蓝光危害，实现了蓝光健康。
实施例2：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm；为1颗峰值波长范围为420－440nm蓝光LED芯片和2颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合；所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐和氮氧化物；所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐和Y3Al5O12：Ce。
实施例3：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm；为2颗峰值波长范围为420－440nm蓝光LED芯片和2颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合；所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：SiAlON：Eu和硅酸盐；所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐，和氮化物红粉[(Ca，Sr)SiAlN3：Eu]。
实施例4：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm；为2颗峰值波长范围为420－440nm蓝光LED芯片和1颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合；所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐和氮氧化物；所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐和Y3Al5O12：Ce。
实施例5：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm；为1颗峰值波长范围为420－440nm蓝光LED芯片和1颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合；所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：(BaSr)2SiO4：Eu；所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：氮化物红粉[(Ca，Sr)SiAlN3：Eu]。
实施例6：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm；为2颗峰值波长范围为420－440nm蓝光LED芯片和3颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合；所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：(BaSr)2SiO4：Eu；所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：氮化物红粉[(Ca，Sr)SiAlN3：Eu]。
实施例7：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm；为1颗峰值波长范围为420－440nm蓝光LED芯片和1颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合；所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：SiAlON：Eu；所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：氮化物红粉[(Ca，Sr)SiAlN3：Eu]。
实施例8：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm；为1颗峰值波长范围为420－440nm蓝光LED芯片和3颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合；所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：(BaSr)2SiO4：Eu；所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：氮氧化物。
实施例9：一种双芯片激发相应荧光粉的LED光源
内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420－440nm和460－480nm；为3颗峰值波长范围为420－440nm蓝光LED芯片和1颗峰值波长范围460－480nm蓝光LED芯片的组合；所述的峰值波长范围为420－440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐；所述的峰值波长范围为460－480的蓝光芯片激发的荧光粉为：氮化物红粉[(Ca，Sr)SiAlN3：Eu]。
Claims (7)
1.一种双芯片蓝光健康的LED光源，其特征在于：内部有两种蓝光LED芯片，所述的两种蓝光LED芯片的峰值波长范围分别为420-440nm和460-480nm。
2.如权利要求1所述的双芯片蓝光健康的LED光源，其特征在于：两种蓝光LED芯片的数量各自大于等于1。
3.如权利要求2所述的双芯片蓝光健康的LED光源，其特征在于：1颗峰值波长范围为420-440nm蓝光LED芯片和多颗峰值波长范围460-480nm蓝光LED芯片的组合。
4.如权利要求2所述的双芯片蓝光健康的LED光源，其特征在于：多颗峰值波长范围为420-440nm蓝光LED芯片和1颗峰值波长范围460-480nm蓝光LED芯片的组合。
5.如权利要求2所述的双芯片蓝光健康的LED光源，其特征在于：多颗峰值波长范围为420-440nm蓝光LED芯片和多颗峰值波长范围460-480nm蓝光LED芯片的组合。
6.如权利要求1所述的蓝光健康的LED光源，其特征在于：所述的峰值波长范围为420-440nm的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐、和/或氮氧化物、和/或氮化物红粉、和/或CaAlSi(ON)3:Eu、和/或SiAlON:Eu、和/或硅酸盐、和/或(BaSr)2SiO4:Eu、和/或Y3(Al,Ga)5O12:Ce、和/或Lu3(Al,Ga)5O12:Ce。
7.如权利要求1所述的双芯片蓝光健康的LED光源，其特征在于：所述的峰值波长范围为460-480的蓝光芯片激发的荧光粉为：铝酸盐、和/或氮化物红粉、和/或氮氧化物、和/或Y3Al5O12:Ce。
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