CN107676638A - 一种led光源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED光源，LED光源的发光体与平面状织物制品相结合；平面状或平顶式织物制品包含四层结构：从外侧到内部分别为织物、散热金属箔或薄片、柔性LED线路板、透明塑料薄膜。使用LED蓝光光源激发LED荧光体发出红光或近红外光来获得范围在590nm‑1500nm之间的光源，照射人体头部可以促进正常组织生长以及受损组织的修复，防止继续脱发；很小的功率，可以成为家庭保健装置，用于调节生物钟相关因子的表达，提高睡眠质量，在医疗、美容中有着特别的应用。本发明提供一种LED光源在睡眠保健、健发美容中已经得到明显的应用效果。灯光的蓝色背景也极有意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED光源、制造方法及应用。
背景技术
白光LED作为新型照明光源，具有节能、环保及长寿命等诸多优点，其工作原理是利用蓝光芯片与黄色的荧光粉组合(或其它组合方式)来获得白光，目前已经获得了广泛的应用。但是除了白光照明领域，LED光源在其他特种光源领域的应用还有一定的局限性。
据统计目前中国25～65岁的人口数量有8.5亿，每6人中就有1名脱发症患者，患者总数超过1.4亿。脱发的大部分原因是由于精神紧张，经常熬夜等原因，导致休息时间减少，失眠焦虑，使人长期处于精神失调状态，导致身体营养不良，毛囊缺乏营养萎缩最终头发从发根脱落。针对这些症状，目前医学上还没有特别有效的治疗方法。
生命科学研究证实，人体本身是一个辐射源，但也可以吸收红光或红外光。当红光或近红外线照射人体时，容易被生物体所吸收，使皮下组织深层部位的温度升高，产生的热效应使水分子活化，处于高能状态，加速人体需要的生物酶的合成，同时活化蛋白质等生物分子，从而增强机体免疫力和生物细胞的组织再生能力，加速供给养分和酵素，促进身体健康。
长波红光及近红外光子可以对生物体产生光化学作用，使之产生相应的生物效应及治疗效果。细胞中线粒体对红光及近红外光的吸收最大，在红光及近红外光照射后，线粒体的过氧化氢酶活性增加，这样可以增强细胞的新陈代谢；使糖元含量增加，蛋白合成增加和三磷酸腺苷分解增加，从而加强细胞的新生，促进正常组织生长以及受损组织的修复；同时可以调节生物钟相关因子的表达，提高睡眠质量；而且可以增加白血球的吞噬作用，提高机体的免疫功能，达到消炎止痛的效果。
发明内容
本发明目的是，针对上述传统的精神类疾病(抑郁)和美容领域的治疗手段的技术局限性及LED白光照明等领域光源技术中存在的缺点，本发明提供一种LED光源、制造方法及应用；尤其是在保健、美容、医疗中有着特别的应用。
本发明的技术方案是，一种LED光源，LED光源的发光体与平面状或平顶式织物制品相结合，包含四层结构：从外侧到内部分别为织物、散热金属箔(或薄片)、柔性LED线路板、透明塑料薄膜；所述织物制品可以直接应用于覆盖人体某皮肤部件进行红外作用；也可以是帽子，帽子包含帽顶、帽侧及帽檐三部分，LED光源被固定在帽顶上，单独的帽顶结构具有平顶式织物制品的结构；帽顶亦为对应的上述包含四层结构：从外侧到内部分别起码为(帽顶)织物、散热金属箔(或薄片)、柔性LED线路板、透明塑料薄膜；
帽顶(包括直接使用的平顶式织物制品)和帽侧分布有气眼4，气眼4用于LED光源通过空气对流散热；所述织物制品的帽顶呈平面圆形，椭圆形或类圆形，LED灯板贴合在帽顶；LED光源分布于织物制品顶部的内部，所述织物制品的顶部内部包含有光源，所述织物制品即帽顶为多层结构，从帽顶外层到其内部分别为：帽顶织物，散热金属箔(或薄片)，柔性LED线路板及透明塑料薄膜12，柔性LED线路板安装均匀安装红外LED灯珠。
其中散热金属箔(或薄片)11与柔性LED线路板9(或称FPC电路板)通过导热胶粘接，柔性LED线路板9与透明塑料薄膜12通过局部胶水粘接或直接缝接，透明塑料薄膜12与帽顶织物通过缝接工艺与帽侧缝制在一起；所述散热金属箔(或薄片)11与柔性LED线路板9的物理尺寸均小于帽顶1及透明塑料薄膜12的尺寸。
LED光源的电极引线8通过帽侧的电极线通孔5引出，被压线条6固定于帽侧，而压线条6由帽钉7固定于帽侧。
柔性LED线路板上设置有6-200个LED灯珠焊点，尤其是如20-100颗功率为0.1瓦的灯珠采用标准贴片工艺焊接,总的电功率为2-10瓦。
红外LED灯珠LED蓝光芯片封装，采用硅胶与LED红光或近红外荧光粉混合封装，所使用蓝光芯片的发光波长为455nm，在455nm的蓝光激发下CaAlSiN3:Eu2+荧光粉发出650nm的红光。
LED灯珠封装采用硅胶与LED红光或近红外荧光粉混合封装，所使用蓝光芯片的发光波长为450－460nm，在LED蓝光芯片发出的蓝光激发下LED荧光粉发出中心波长位于590nm-1500nm的红光或近红外。
透明塑料薄膜为厚度3微米的PET薄膜。
所述散热金属箔(或薄片)11的作用为LED灯板散热，其厚度范围为0.01-0.1mm；其材质为导热性能良好的金属，优选为铝或铜；
帽顶外层为深蓝色精纺纯棉布料，LED灯珠封装采用硅胶与LED红光荧光粉(CaAlSiN3:Eu2+)混合封装，所使用蓝光芯片的发光波长为455nm，在455nm的蓝光激发下CaAlSiN3:Eu2+荧光粉发出650nm的红光。
综上所述，本发明的有益效果，使用LED蓝光光源激发LED荧光体发出红光或近红外光来获得范围在590nm-1500nm之间的光源，照射人体头部可以促进正常组织生长以及受损组织的修复，防止继续脱发；很小的功率，可以成为家庭保健装置，用于调节生物钟相关因子的表达，提高睡眠质量，在医疗、美容中有着特别的应用。主要是充分利用长波红光及近红外光子可以对生物体产生光化学作用，使之产生相应的生物效应及治疗效果。细胞强壮和细胞的新生能力变好，促进正常组织生长以及受损组织的修复；本发明提供一种LED光源在睡眠保健、健发美容中已经得到明显的应用效果。灯光的蓝色背景也极有意义。
附图说明
图1是织物制品的外部结构示意图。
图2是织物制品顶部内部光源结构示意图。
图3是女式织物制品的外部结构示意图。
具体实施方式：
为了更清晰地表述本发明，下面结合附图对本发明做进一步地描述。
所述帽子外部结构示意图如图1所示，包含帽顶1、帽侧2及帽檐3三部分，帽顶和帽侧分布有气眼4，气眼4用于LED光源通过空气对流散热。
所述帽子的帽顶呈平面圆形，椭圆形或类圆形，LED灯板贴合在帽顶；LED光源分布于帽子顶部的内部，所述帽子的顶部内部包含有光源，所述帽子顶部为多层结构，从帽顶到其内部分别为：帽顶织物，散热金属箔(或薄片)，柔性LED线路板及透明塑料薄膜12，柔性LED线路板安装均匀安装红光或近红外LED灯珠。
其中散热金属箔(或薄片)11与柔性LED线路板9(或称FPC电路板)通过导热胶粘接，柔性LED线路板9与透明塑料薄膜12通过局部胶水粘接或直接缝接，透明塑料薄膜12与帽顶织物通过缝接工艺与帽侧缝制在一起。
红光或近红外LED灯珠用LED蓝光芯片封装，采用硅胶与LED红光或近红外荧光粉混合封装，在LED蓝光芯片所发出的蓝光激发下LED红光或近红外荧光粉发出红光或近红外光。
实施例1：如制备成帽子状是为常用(无檐帽)，帽子的帽顶1呈平面结构，物理形状呈圆形，椭圆形或类圆形，目的是易于与LED灯板贴合。
如不制备成帽子，则可以简化为只有帽顶1的结构；
LED光源分布于帽子顶部的内部，其电极引线8通过帽侧的电极线通孔5引出，被压线条6固定于帽侧，而压线条6由帽钉7固定于帽侧。用于头戴美容等使用，也用于有一定遮掩的用于其它部位的皮肤的美容等，在此意义上，本发明是帽状美容器。
实施例2：所述帽子的帽顶、帽侧及帽檐的材料与通常的帽子并无特别的区别，可以为纯棉的织物，也可以为化学纤维，也可以是混纺纤维，且帽子的结构用料(如帽衬及辅料等)与通常的帽子并无特别的区别。所述帽子所用布料可以采用不同的颜色，如日常帽子所通常采用的颜色。
所述帽子的顶部内部包含有光源，图2是帽子顶部内部光源结构示意图。
实施例3：所述帽子顶部为多层结构，从帽顶到其内部分别为：帽顶织物1，散热金属箔(或薄片)11，柔性LED线路板9(或称FPC电路板)及透明塑料薄膜12。其中散热金属箔(或薄片)11与柔性LED线路板9(或称FPC电路板)通过导热胶粘接，柔性LED线路板9与透明塑料薄膜12可以通过局部胶水粘接，或直接缝接，透明塑料薄膜12与帽顶织物通过缝接工艺与帽侧缝制在一起。
所述散热金属箔(或薄片)11与柔性LED线路板9的物理尺寸均小于帽顶1及透明塑料薄膜12的物理尺寸。
所述散热金属箔(或薄片)11的作用为LED灯板散热，其厚度范围为0.01-0.1mm；其材质为导热性能良好的金属，优选为铝或铜；
所述柔性LED线路板(或称FPC电路板)9的柔性是为了适应帽顶织物材料的柔软特性，及满足人员头部佩戴的舒适性；
所述柔性LED线路板(或称FPC电路板)9上分布有一定数量的LED灯珠及电路，灯珠之间通过电路串联、并联或混联；灯珠的数量由整体的LED光源的功率所决定，其总电功率为1～7W；
所述LED灯珠包含支架、LED蓝光芯片、电极引线和LED荧光体；LED蓝光芯片的发光中心波长位于450～460nm；LED荧光体与硅胶或环氧混合后被固定于LED蓝光芯片表面，实现LED灯珠的封装；LED荧光体受LED蓝光芯片发出的蓝光激发发出具有特定中心波长的光线，其中心波长位于590nm-1500nm；在LED灯珠封装过程中通过调节LED荧光体的比例可以抑制灯珠出光中蓝光的比例，直至为零。
所述柔性LED线路板(或称FPC电路板)9上有连接供电电源的电极13(正极和负极)，两根电极引线15分别焊接在电极13的正极和负极上，并通过透明塑料薄膜12上的气眼14，经过帽侧的电极线通孔5引出至直流电源。
所述透明塑料薄膜12的作用为将LED灯板9及散热金属箔(或薄片)11固定，并缝制到帽子上，同时还可以透过LED灯珠所发出的红光或近红外光。
所述透明塑料薄膜12的材质为具有一定物理强度的塑料薄膜，如PMMA合金树脂、聚碳酸酯、PC合金树脂、丁苯、苯砜树脂、CR-39、MS、NAS、聚氨脂光学树脂、尼龙或PC增强的PMMA或MS树脂、PET树脂。
为了增强帽顶结构的坚固性，也可以利用帽钉将帽顶织物1、散热金属箔(或薄片)11、柔性LED线路板9(或称FPC电路板)及透明塑料薄膜12固定在一起。
实施例4.
本实施例以图1来说明，图1是一种男式帽子的外部结构示意图，帽檐呈鸭舌型。
帽顶、帽侧及帽檐的用料均为深蓝色精纺纯棉布料，帽顶为椭圆形。
帽侧除了一个电极线通孔外，在另一侧对称位置还有一气眼，用于透气散热用。此外，在帽顶还设置有两个气眼，用于LED光源通过空气对流散热。
散热金属箔为0.05mm厚度的铝箔，形状为椭圆形，铝箔与LED灯板间使用3M胶粘接。
柔性LED线路板为标准工艺制作的FPC电路板，上面除了电路外还设置有30个LED灯珠焊点，30颗功率为0.1瓦的灯珠采用标准贴片工艺焊接,总的电功率为3瓦。
LED灯珠封装采用硅胶与LED红光荧光粉(CaAlSiN3:Eu2+)混合封装，所使用蓝光芯片的发光波长为455nm，在455nm的蓝光激发下CaAlSiN3:Eu2+荧光粉发出650nm的红光。
透明塑料薄膜为厚度3微米的PET薄膜。
实施例5.
本实施例与实施例4的区别在于，帽檐、帽侧及帽顶采用深蓝色精仿腈纶面料。
实施例6.
本实施例与实施例4的区别在于，LED灯珠封装采用硅胶与LED铝酸锌钙近红外荧光粉((0.5Mn4+,0.5Tm3+)Ca13.5Zn6Al9.5O35,Journal.of Alloys and Compounds 664(2016)181)混合封装，所使用蓝光芯片的发光波长为455nm，在455nm的蓝光激发下近红外荧光粉发出1850nm的近红外光。
实施例7.
本实施例与实施例4的区别在于，帽檐为宽边帽檐，如图3所示。本实施例与实施例1的区别还在于，帽檐、帽侧及帽顶所用布料为粉色精仿纯棉布料。
Claims (10)
1.一种LED光源，其特征是LED光源的发光体与平面状织物制品相结合；平面状或平顶式织物制品包含四层结构：从外侧到内部分别为织物、散热金属箔或薄片、柔性LED线路板、透明塑料薄膜。
2.根据权利要求1所述的LED光源，其特征是制备成帽子形构造，包括帽顶、帽侧，平面状或平顶式织物的帽顶和帽侧分布有气眼，气眼用于LED光源通过空气对流散热；所述织物制品的帽顶呈平面圆形，椭圆形或类圆形，LED灯板贴合在帽顶；LED光源分布于织物制品顶部的内部，所述织物制品的顶部内部包含有光源，所述织物制品即帽顶为多层结构，从帽顶外层到其内部分别为：帽顶织物，散热金属箔或薄片，柔性LED线路板及透明塑料薄膜，柔性LED线路板安装均匀安装红外LED灯珠。
3.根据权利要求1所述的LED光源，其特征是其中散热金属箔或薄片与柔性LED线路板通过导热胶粘接，柔性LED线路板与透明塑料薄膜通过局部胶水粘接或直接缝接，透明塑料薄膜与帽顶织物通过缝接工艺与帽侧缝制在一起；所述散热金属箔或薄片与柔性LED线路板的物理尺寸均小于帽顶及透明塑料薄膜的尺寸。
4.根据权利要求2或3所述的LED光源，其特征是LED光源的电极引线通过帽侧的电极线通孔引出，被压线条固定于帽侧，而压线条由帽钉固定于帽侧。
5.根据权利要求1所述的LED光源，其特征是柔性LED线路板上设置有20-100个LED灯珠焊点。
6.根据权利要求5所述的LED光源，其特征是红外LED灯珠由LED蓝光芯片封装得来，采用硅胶与LED红光或近红外荧光粉混合封装，所使用蓝光芯片的发光波长为455nm，在455nm的蓝光激发下CaAlSiN3:Eu2+荧光粉发出650nm的红光。
7.根据权利要求5所述的LED光源，其特征是LED灯珠封装采用硅胶与LED红光或近红外荧光粉混合封装，所使用蓝光芯片的发光波长为450－460nm，在LED蓝光芯片发出的蓝光激发下LED荧光粉发出中心波长位于590nm-1500nm的红光或近红外波段。
8.根据权利要求5所述的LED光源，其特征是透明塑料薄膜为厚度3微米的PET薄膜。
9.根据权利要求5所述的LED光源，其特征是所述散热金属箔（或薄片）11的作用为LED灯板散热，其厚度范围为0.01-0.1mm；其材质为导热性能良好的金属，优选为铝或铜；
10.根据权利要求5所述的LED光源，其特征是帽顶为深蓝色精纺纯棉布料，LED灯珠封装采用硅胶与LED红光荧光粉CaAlSiN3:Eu2+混合封装，所使用蓝光芯片的发光波长为455nm，在455nm的蓝光激发下CaAlSiN3:Eu2+荧光粉发出650nm的红光。
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