CN114484311A - 一种无蓝光及紫外光的led灯管及照明灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无蓝光及紫外光的LED灯管，包括玻璃管及设有玻璃管内的PCB线路板，其上设有LED发光芯片；玻璃管内还设有包裹物，并且包裹物包裹LED发光芯片；包裹物为含有荧光粉、A胶和B胶的混合物；通过PCB线路板使得LED发光芯片通电后产生光辐射以激发混合物，以发射出不含蓝光及紫外线光谱的光；荧光粉包括硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉、LuAG绿色荧光粉；胶水为有机硅胶。本发明可解决现有技术中采用遮光剂的LED灯管屏蔽不完全以及光输出效率低，或采用单色光的无蓝光及紫外光的LED灯管存在芯片成本高及芯片光效低等问题。本发明还提供一种照明灯具。

Description

一种无蓝光及紫外光的LED灯管及照明灯具
技术领域
本发明涉及LED灯，尤其涉及一种无蓝光及紫外光的LED灯管及照明灯具。
背景技术
对于半导体芯片、PCB、微电子等工业领域的特殊照明，该领域生产制造过程中，会使用紫外光刻胶及光刻加化学蚀刻的加工方法。由于紫外光刻叫对于紫外光以及可见光等及其敏感，因此，对于该领域内照明的LED灯来说，不能含有紫外线或含有490nm以下的蓝光波长的光谱，否则，紫外线或490nm以下的蓝光波长的光谱会导致生产制造过程中形成的蚀刻的细小电路或图形边缘模糊，进而影响产品的蚀刻质量或印刷版的质量。因此，在这些领域内，必须使用不含蓝光及紫外线光谱的照明灯具。
目前市面上常用的照明灯具为黄光LED光源，该光源一是通过在灯管外覆遮光膜或在灯管外壳材质上添加遮光剂的方式，对LED光源中490nm以下的光谱成分做遮光屏蔽处理；二是直接使用单色黄光LED芯片作为光源。然而，前者由于屏蔽了LED光源中490nm以下的光谱成分，导致LED光源中490nm以下的光谱直接损失，导致整个LED灯管的光效率只有50％～70％；同时，由于遮光剂对于490nm以下的遮光效果可能不完全，仍会导致部分蓝光及紫外线光谱穿过遮光剂达到产品上，影响产品的质量。而后者，由于整体采用单色黄光的ELD芯片作为光源，其光源成本高昂且光效率极其低下，实用价值并不高。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种无蓝光及紫外光的LED灯管，其能够解决现有技术的黄光LED光源具有成本高、光效率低下以及影响产品质量等问题。
本发明的目的之二在于提供一种照明灯具，其能够解决现有技术的黄光LED光源具有成本高、光效率低下以及影响产品质量等问题。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种无蓝光及紫外光的LED灯管，包括玻璃管以及装设有玻璃管内的PCB线路板，所述PCB线路板上设有LED发光芯片；所述玻璃管内还设有包裹物，并且所述包裹物包裹所述LED发光芯片；所述包裹物为含有荧光粉和胶水的混合物；通过所述PCB线路板使得所述LED发光芯片通电后产生光辐射以激发所述混合物，以发射出不含蓝光及紫外线光谱的可见光；所述荧光粉包括硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉和LuAG绿色荧光粉；所述胶水为有机硅胶。
进一步地，所述有机硅胶包括A胶和B胶；其中，A胶的成分为(ViMe2SiO0.5)a(PhSiO1.5)b；B胶的成分为(HMe2SiO0.5)m(PhSiO1.5)n。
进一步地，所述混合物中硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉、LuAG绿色荧光粉、A胶、B胶的质量比为0.06～0.08：0.075～0.085:0.48～0.68:0.15～0.25:1.8～2.2。
进一步地，所述混合物中硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉、LuAG绿色荧光粉、A胶、B胶的质量比为0.07：0.086:0.58:0.2:2。
进一步地，所述硅基氮氧化物绿色荧光粉的光谱主波长为503.3nm；所述硅基氮化物红色荧光粉的主光谱波长为610.3nm：所述LuAG绿色荧光粉的光谱波长为559.2nm。
进一步地，所述LED发光芯片发出的光的波长为450nm～460nm。
进一步地，所述包裹物以涂覆的方式涂覆于所述LED发光芯片的表面。
进一步地，所述玻璃管内设有用于支撑所述LED发光芯片的支架；所述支架内填充有所述包裹物，并且所述包裹物覆盖所述LED发光芯片。
进一步地，所述包裹物均匀涂覆于所述玻璃管的内壁上。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种照明灯具，包括如本发明的目的之一采用的一种无蓝光及紫外光的LED灯管。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过在LED发光芯片的外部设有含有荧光粉和胶水的混合物，在LED发光芯片通电后会产生光辐射以激发混合物，从而产生不含蓝光及紫外线光的光谱，相对于现有的采用遮光剂来说，本发明的LED灯管的光效率更高、光谱中的杂质更少，色纯度更高；同时，相对于现有单独使用黄光无蓝光及紫外光的LED灯管来说，其成本更低。
附图说明
图1为本发明提供的无蓝光及紫外光的LED灯管与现有技术的380～780nm可见光波段光谱与光辐射能量强度对比示意图；
图2为图1中波长为490nm波段以下的光谱与光辐射能量强度对比示意图；
图3为本发明提供的无蓝光及紫外光的LED灯管与现有采用遮光膜的方式、在灯管外壳材质上添加遮光剂的方式的光谱透光率对比图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一
本发明提供一种无蓝光及紫外光的LED灯管，包括一玻璃管以及装设于玻璃管内的PCB线路板。
其中，PCB线路板上设有LED发光芯片。通过PCB线路板为LED发光芯片提供电源，使得LED发光芯片在通电后会发出相应的可见光谱。
优选地，本发明还通过在玻璃管内设置包裹物，并且包裹物包裹所述LED发光芯片。其中，包裹物为含有荧光粉和胶水的混合物。
当PCB线路板通电后，使得LED发光芯片通电以产生光辐射，以激光包裹物内的混合物，从而发射出不含蓝光及紫外线光谱的可见光谱。
优选地，本发明的混合物中的荧光粉和胶水采用设定比例，可使得发出的可见光谱中不含蓝光及紫外线光谱。更为优选地，本实施例中的荧光粉和胶水采用质量比。也即，通过调节荧光粉和胶水的质量比，可使得无蓝光及紫外光的LED灯管直接发射出不含蓝光及紫外线光谱的可见光谱，避免蓝光及紫外线光照射到产品或生产设备上；同时，由于本发明的LED灯管是直接发出不含蓝光及紫外线光谱的可见光谱，不存在光能量的浪费，相对于现有技术中采用遮光剂过滤灯管中发射出的蓝光及紫外线光的方式来说，其光效率更高；同时，也解决由于遮光剂遮光不完全导致漏光的问题。同时，由于本实施例中的无蓝光及紫外光的LED灯管并不是采用单色光谱的LED灯，相对于现有单独采用黄光LED灯来说，也降低了设备成本。
优选地，本发明中的混合物中的荧光粉分别为：硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉、LuAG(铝酸盐)绿色荧光粉。
其中，硅基氮氧化物绿色荧光粉的参数具体为：
成分：硅基氮氧化物，
密度：4.1±0.2g/cm3，
发光颜色：绿色，
激光波段：450nm～475nm，
主波长：503.3±0.2nm，
峰波长：497±1nm，
色坐标：x＝0.098±0.002，y＝0.535±0.002，
半峰宽：31.0+0.5nm，
色纯度：75.0±0.5％，
中值粒径：14.0±0.5μm。
硅基氮化物红色荧光粉的参数具体为：
成分：硅基氮化物，密度：3.2±0.2g/cm3，
发光颜色：红色，
激光波段：450nm～475nm，
主波长：610.3±0.2nm，
峰波长：655±1nm，
色坐标：x＝0.665±0.002，y＝0.333±0.002，
半峰宽：87.4+0.5nm，
色纯度：99.5±0.5％，
中值粒径：13.0±1.0μm。
LuAG绿色荧光粉的参数具体为：
成分：LuAG，
密度：6.4±0.2g/cm3，
发光颜色：黄绿色，
激光波段：440nm～455nm，
主波长：559.2±0.2nm，
峰波长：538±1nm，
色坐标：x＝0.361±0.002，y＝0.574±0.002，
半峰宽：104.9+0.5nm，
色纯度：85.0±0.5％，
中值粒径：14.9±0.5μm。
优选地，混合物中的胶水为有机硅胶，具体包括A胶和B胶。其中，A胶的成分为(ViMe2SiO0.5)a(PhSiO1.5)b，B胶成分为(HMe2SiO0.5)m(PhSiO1.5)n。a，b，m，n可以为任意大于零的数字，本发明不做限制。
优选地，硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉、LuAG绿色荧光粉、A胶、B胶的质量比为：0.06～0.08：0.075～0.085:0.48～0.68:0.15～0.25:1.8～2.2。比如，本实施例中所采用的质量比为：0.07：0.086:0.58:0.2:2。
优选地，玻璃管的内壁上涂覆有扩散涂粉。也即通过在玻璃管的内壁涂覆带乳白的扩散涂粉。
优选地，为了保证混合物的激发效率，本发明中的LED发光芯片发出的可见光谱的波长为450nm～460nm。
优选地，由于LED发光芯片的发光方式为散射的方式，因此，为了保证最终发射出的光谱的质量，本发明中的包裹物需要完全包裹住LED发光芯片发射出的光谱。因此，本发明对于包裹物可采用以下几种方式固定：
将包裹物以涂覆的方式涂覆于LED发光芯片的表面。通过在LED发光芯片的表面涂覆上述混合物，这样LED发光芯片发出的光谱即可照射到该混合物，以激发混合物从而产生不含蓝光及紫外线光谱的可见光谱。
将包裹物以支撑固定架的方式设于LED发光芯片的表面。具体地，玻璃管内设有用于LED发光芯片的支架，该支架内填充有包裹物，并且该包裹物覆盖LED发光芯片。
将包裹物均匀涂覆于玻璃管的内壁上。也即，将混合物涂覆于玻璃管内壁，这样，LED发光芯片发出的光在通过玻璃管发射出的时候会激光混合物。
也即，本实施例通过上述三种方式来实现含有荧光粉和胶水的混合物将LED发光芯片发出的光谱全部覆盖，以避免出现漏光的问题。
本发明可应用于半导体芯片、PCB、微电子、印刷、平板显示、LED封装等工业领域的特殊照明，用于紫外光刻胶及光刻加化学蚀刻的加工方法中的照明，降低照明成本以及提高照明的光效率，同时还可避免由于现有的遮光剂质量不好导致含有蓝光及紫外线光谱的可见光谱漏光从而影响产品的质量。
优选地，通过实验可知，本发明提供的无蓝光及紫外光的LED灯管，其光谱平均透过率大于95％，相对于现有采用遮光剂的光谱平均透过率只有50％～70％来说，大大提高光效率。如图3所示，为本申请与采用灯管外覆遮光膜的方式、在灯管外壳材质上添加遮光剂的方式的光谱透光率的对比示意图。其中，现有技术一在灯管外壳材质上添加遮光剂的方式，现有技术二为采用灯管外覆遮光膜的方式；很明显，对于发射出相同波长的光谱来说，本发明的光谱透光率会高于采用灯管外覆遮光膜的方式或在灯管外壳材质上添加遮光剂的方式的光谱透光率。尤其对于波段490nm以下的光谱来说，本发明提供的无蓝光及紫外光的LED灯管的光谱透光率更高。
同时，本发明最终发射出的可见光谱中，蓝光和紫外线光谱的含量小于0.1％，相对于现有技术中的可见光谱中的蓝光和紫外线光谱的含量为0.3％～3％来说，几乎可以忽略不计。如表1所示，本发明提供的光谱能量强度分布中的蓝光及紫外线光谱的含量，相对现有技术的光谱能量强度分布中的蓝光及紫外线光谱的含量，在380～490nm波段的蓝光及紫外线光谱的含量只占总光谱比例的0.066％，远优于现有技术。
Figure BDA0003423974340000081
表1
其中，现有技术A是指部分品牌同类产品，现有技术B是指国内部分同类产品的实测数据，现有技术C是指采用黄光芯片作为光源的产品。从表1中可以看出，在相同的光辐射通量来说，本发明提供的无蓝光及紫外光的LED灯管与不同的现有技术来说，蓝光及紫外线光谱能量的占比更小，本发明能够更好提高光效率。另外，基于表1，如图1-2所示为本发明与不同的现有技术的光谱与光辐射能量对比示意图。其中，图1中对比了波长为380nm～780nm之间的光辐射能量强度的对比，以体现出光谱的差异。而图2为图1中光波长为490nm以下的光谱与光辐射能量强度的对比示意图。
实施例二
优选地，基于本发明提供的一种无蓝光及紫外光的LED灯管，本发明还提供另外一实施例，一种照明灯具，包括前述实施例所提供的一种无蓝光及紫外光的LED灯管。比如现如今的LED灯中的LED灯管替换成本实施例提供的无蓝光及紫外光的LED灯管，即可实现LED灯发射出不含蓝光及紫外线光谱的可见光谱，以便应用于特定的工业领域，保证产品质量。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，包括玻璃管以及装设有玻璃管内的PCB线路板，所述PCB线路板上设有LED发光芯片；所述玻璃管内还设有包裹物，并且所述包裹物包裹所述LED发光芯片；所述包裹物为含有荧光粉和胶水的混合物；通过所述PCB线路板使得所述LED发光芯片通电后产生光辐射以激发所述混合物，以发射出不含蓝光及紫外线光谱的可见光；所述荧光粉包括硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉和LuAG绿色荧光粉；所述胶水为有机硅胶。
2.根据权利要求1所述的无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，所述有机硅胶包括A胶和B胶；其中，A胶的成分为(ViMe2SiO0.5)a(PhSiO1.5)b；B胶的成分为(HMe2SiO0.5)m(PhSiO1.5)n。
3.根据权利要求1所述的无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，所述混合物中硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉、LuAG绿色荧光粉、A胶、B胶的质量比为0.06～0.08：0.075～0.085:0.48～0.68:0.15～0.25:1.8～2.2。
4.根据权利要求3所述的无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，所述混合物中硅基氮氧化物绿色荧光粉、硅基氮化物红色荧光粉、LuAG绿色荧光粉、A胶、B胶的质量比为0.07：0.086:0.58:0.2:2。
5.根据权利要求1所述的无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，所述硅基氮氧化物绿色荧光粉的光谱主波长为503.3nm；所述硅基氮化物红色荧光粉的主光谱波长为610.3nm：所述LuAG绿色荧光粉的光谱波长为559.2nm。
6.根据权利要求1所述的无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，所述LED发光芯片发出的光的波长为450nm～460nm。
7.根据权利要求1所述的无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，所述包裹物以涂覆的方式涂覆于所述LED发光芯片的表面。
8.根据权利要求1所述的无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，所述玻璃管内设有用于支撑所述LED发光芯片的支架；所述支架内填充有所述包裹物，并且所述包裹物覆盖所述LED发光芯片。
9.根据权利要求1所述的无蓝光及紫外光的LED灯管，其特征在于，所述包裹物均匀涂覆于所述玻璃管的内壁上。
10.一种照明灯具，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的一种无蓝光及紫外光的LED灯管。
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