CN115513358B - 荧光组合物、荧光膜和光源 - Google Patents

荧光组合物、荧光膜和光源 Download PDF

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Abstract

本申请涉及理疗光源技术领域。本申请提供一种荧光组合物、荧光膜和光源。该荧光组合物包括质量比为5~60：5~70：5~70的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉。第一荧光粉的发光波长大于或等于600nm，第二荧光粉的发光波长为500nm~590nm，第三荧光粉的发光波长大于或等于480nm且小于500nm。通过多种发光波长的不同荧光粉之间比例的调整，使得该荧光组合物被激发所产生的白光，在400nm~700nm范围内包括波段较宽的且具有足够光功率的可见光，该波段是所产生的白光光疗的有效波段，进而使得荧光组合物所产生的白光有效波段宽，光疗效果好。

Description

荧光组合物、荧光膜和光源
技术领域
本申请涉及理疗光源技术领域，尤其涉及一种荧光组合物、荧光膜和光源。
背景技术
在医疗美容行业中，常用光疗来改善光老化、炎症、日晒、痤疮等多种原因导致皮肤问题。皮肤的可见光光疗是利用可见光的辐射治疗皮肤疾病或进行美容的物理治疗技术。不同的波长的可见光具有不同的作用，例如，红光对皮肤组织的穿透能力较强，具有促进组织再生、伤口愈合、受损神经再生及促进毛发生长等作用；黄光具有降低末梢神经兴奋性，减轻局部皮肤敏感，改善红斑和毛细血管扩张，增强皮肤免疫功能的作用。而白光复合了多种不同波长的可见光，采用白光进行皮肤光疗，相当于采用了多种波长的可见光同时进行光疗，因此，采用白光进行皮肤光疗，能够获得更全面的光疗效果。
与其他形式的药物一样，光疗也有其“剂量”的概念，光疗的剂量由光照能量、能量密度、辐照时间、治疗间隔等变量共同决定。对于能量密度而言，存在明显的阈值，当光源辐照度低于靶目标的生理阈值时，延长治疗时间也不能产生光刺激效应，不能产生光疗效果。因此，在采用白光进行皮肤光疗时，只有光源产生的可见光光强足够，能量密度达到了治疗阈值，才能产生光疗效果。具有足够能量密度，能够产生治疗效果的可见光的波长为有效波长，有效波长的范围称为有效波段。
LED光源凭借其亮度高、寿命长、功率低、易集成、安全性高和发光稳定等优点，在皮肤光疗领域存在广泛的应用，但现有技术的白光LED光源也存在一些问题。如图1所示，现有技术中白光LED光源所产生的白光的光谱图中，波峰尖锐，光强沿波长增大或减小的方向迅速变化，波动明显，该白光仅在波峰前后的一小段波段内具有较高的光强例如光强大于0.8，其他波段范围内的可见光的光强低，且色温难调节，从而不能用于光疗，或用于光疗效果差。
发明内容
为解决现有技术中白光LED光源由于光强低，且色温难调而无法用于光疗或光疗效果差的技术问题，本申请实施例提供一种荧光组合物、荧光膜和光源。
为达到上述发明目的，本申请实施例第一方面提供了一种荧光组合物。本申请实施例荧光组合物包括第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉；其中，第一荧光粉的发光波长大于或等于600nm；第二荧光粉的发光波长为500nm~590nm；第三荧光粉的发光波长大于或等于480nm，且小于500nm。且第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的质量比为5~60：5~70：5~70。
本申请实施例荧光组合物通过所含的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉之间的复配，使得荧光组合物被激发后产生白光，且所产生的白光具有高的光功率，色温可调，使得本申请实施例荧光组合物所产生的白光可以用于光疗，且光疗效果好。
本申请实施例第二方面，提供了一种荧光膜。本申请实施例荧光膜包括成膜材料和分散在成膜材料中的本申请实施例第一方面提供的荧光组合物。
本申请实施例荧光膜包括本申请实施例的荧光组合物，使得荧光膜在激发光的激发下产生白光，且使得所产生的白光具有高的光功率，色温可调，使得本申请实施例荧光膜所产生的白光可以用于光疗，且光疗效果好。
本申请实施例第三方面提供了一种光源。本申请实施例光源包括至少一个发光单元，该发光单元包括芯片和设置在芯片光路上的荧光膜，该荧光膜为本申请实施例第二方面提供的荧光膜。
本申请实施例光源所含的荧光膜为本申请实施例的荧光膜，因此在其所含芯片产生的激发光激发下，能够产生白光，且产生的白光具有高的光功率，能够达到治疗阈值，而且色温可调，可用于光疗，且光疗效果好。本申请实施例光源通过调节第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的发光波长和质量比，可以实现拓宽白光的光疗有效波段，且具有操作简单，工艺条件易控，可行性高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术白光LED光源光谱图；
图2为本申请实施例提供的一种发光单元结构示意图；
图3为实施例C1提供光源的光谱图；
图4为实施例C2提供光源的光谱图；
图5为实施例C3提供光源的光谱图；
图6为实施例C4提供光源的光谱图；
图7为实施例C5提供光源的光谱图；
图8为实施例C6提供光源的光谱图；
图9为实施例C7提供光源的光谱图；
图10为实施例C8提供光源的光谱图；
图11为对比例C1提供光源的光谱图；
图12为对比例C2提供光源的光谱图。
具体实施方式
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项（个）或复数项（个）的任意组合。例如，“a，b或c中的至少一项（个）”，或，“a，b和c中的至少一项（个）”，均可以表示：a，b，c，a-b（即a和b），a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c分别可以是单个，也可以是多个。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中的质量可以是µg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，用来将目的如物质彼此区分开，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。例如，在不脱离本申请实施例范围的情况下，第一XX也可以被称为第二XX，类似地，第二XX也可以被称为第一XX。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。
皮肤光疗是指利用光线的辐射治疗皮肤类疾病或进行美容的物理治疗技术，包括可见光皮肤光疗。用于皮肤光疗的可见光包括波长在不同波段下的红光、黄光、绿光、蓝光等。不同波段的可见光用于皮肤光疗产生的效果不同，例如，红光对组织的穿透能力较强，具有促进组织再生、伤口愈合、受损神经再生及促进毛发生长等作用；黄光具有降低末梢神经兴奋性，减轻局部皮肤敏感，改善红斑和毛细血管扩张，增强皮肤免疫功能的作用；绿光对皮肤的主要作用是镇静，可以治疗色素性或过敏性皮肤病，可以较好地安抚、稳定皮肤，同时进行绿光照射也可以改善由精神压力引起的皮肤浅表皱纹、黑头、粉刺等；蓝光主要用于治疗中度痤疮，此外还可用于治疗急性湿疹、急性皮炎及皮肤感觉过敏等。而白光复合了波长在不同波段下的多种可见光，采用白光进行皮肤光疗，相当于采用了多种可见光同时进行光疗，因此，采用白光进行皮肤光疗，能够获得更全面的光疗效果。
与其他形式的药物一样，光疗也有其“剂量”的概念，光疗的剂量由光照能量、能量密度、辐照时间、治疗间隔等变量共同决定。对于能量密度而言，存在明显的阈值，当光源辐照度低于靶目标的生理阈值时，延长治疗时间也不能产生光刺激效应，不能产生光疗效果。因此，在采用白光进行皮肤光疗时，只有白光中光强足够的可见光才能达到治疗阈值，产生光疗效果。
另外，光源的色温和白光中不同可见光的光功率分布情况也会影响人的心情和情绪，通过调节光源的色温和调整所产生的白光中不同波段可见光的光功率也可以实现对某种心理疾病或精神疾病等产生康复治疗或理疗等效果。
而现有技术中的白光LED光源存在不同波段的可见光光强分布不均、部分波段能量密度不足的技术问题。仅有波峰前后较窄的波段的可见光光强高、能量密度大，其他波段的可见光光强度低、能量密度小，导致白光进行光疗时，不同波段的可见光光疗剂量差异较大，当能量密度大的可见光光疗剂量达到治疗剂量时，能量密度低的可见光未达到光疗生理阈值无法产生光疗效果，而且很难或无法获得对某种心理疾病或精神疾病等进行康复治疗或理疗等效果的色温光源。为解决现有技术白光LED光源所产生的白光有效波段窄，难或无法获得光疗色温，而导致光疗效果不佳的技术问题，本申请提出了如下技术方案。
第一方面，本申请实施例提供了一种荧光组合物，该荧光组合物包括第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉。其中，第一荧光粉的发光波长大于或等于600nm，进一步大于或等于620nm，第二荧光粉的发光波长为500nm~590nm，第三荧光粉的发光波长大于或等于480nm且小于500nm。且第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的质量比为（5~60）：（5~70）：（5~70）。
本申请实施例荧光组合物通过发光波长分布于可见光波长范围内的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的复配，使得荧光组合物被激发时产生波长在不同波段下的多种可见光，该多种可见光复合成白光。通过调整第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉之间的质量比，使得荧光组合物被激发所产生的白光具有高的光功率，能够达到治疗阈值，而且色温可调，可用于光疗，且光疗效果好。该光疗可以包括某种情绪、心理疾病、精神疾病、美容等的光疗效果。
如可以通过第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉质量比的调节，使得本申请实施例荧光组合物在激发光激发下所产生的白光光谱在波峰前后较宽的波段内变化缓慢，该波段的可见光光功率和能量密度与波峰相近，光疗时，该波段范围内的可见光均能达到光疗剂量，产生光疗作用，该波段是光疗的有效波段。此时，本申请实施例的荧光组合物所产生的白光光疗效果好，有效波段宽，解决了现有技术白光光疗的有效波段窄，光疗效果不好的技术问题。
需要说明的是，本申请实施例中，波段指的是波长范围，如500nm~600nm、550nm~580nm等都是一段波段；有效波段指的是能够产生光疗作用的可见光的波长范围，例如，白光中波长为500nm~700nm的可见光均产生光疗作用，则该白光的有效波段为500nm~700nm。
还需要说明的是，荧光粉的发光波长指的是荧光粉被光子激发所产生的光的光谱中主峰的峰值对应的波长。
而且，还可以通过第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉质量比的调节，实现对本申请实施例所产生白光的色温进行调节，获得对某种情绪、心理疾病或精神疾病具有光疗效果的白光，从而调节人的情绪，或提高该白光对某种心理疾病或精神疾病的疗效。
在一些实施例中，可以控制荧光组合物中第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的质量比为（13~60）：（15~70）：（15~70），进一步为（13~60）：（25~55）：（25~60），更进一步为（13~60）：（31~40）：（31~40）。
通过控制荧光组合物中第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的质量比，能够控制该荧光组合物所发出的白光中波长在不同波段下的可见光的光强和能量密度，或进一步对白光色温进行调节，提高白光的光疗效果。如将第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的质量比控制在上述范围内，能够调整本申请实施例荧光组合物所产生的白光光谱图中的峰形和波峰位置，例如可以调整波峰峰值的波长大小，和波峰峰值前后峰形的平坦程度，进而调整该白光中不同波长可见光的光功率和能量密度，实现对该白光有效波段的调整，进一步扩宽该白光的有效波段，或调整有效波段的波长起点和波长终点；同时调节白光的色温，提高如在理疗或美容等领域的光疗效果。
在一些实施例中，第一荧光粉包括荧光粉A和荧光粉B，其中，荧光粉A的发光波长为600nm~700nm，进一步可以是620nm~700nm，具体可以是660nm；荧光粉B的发光波长大于700nm，且小于或等于800nm，具体可以是740nm。含有荧光粉A和荧光粉B的第一荧光粉能够使荧光组合物在被激发时产生包括红光在内的可见光。
在一些实施例中，可以控制荧光粉A和荧光粉B的质量比为（1~20）：（5~50），进一步为（3~15）：（10~40），更进一步为（5~10）：（15~30）。通过控制荧光粉A和荧光粉B的质量比，能够调节荧光组合物所发出的白光中红光的光功率和调节该白光的色温。将荧光粉A和荧光粉B的质量比控制在该范围内，能够使得该白光中红光的光功率随波长变化而缓慢变化，进而扩宽波峰前后的有效波段。使该质量比范围内的荧光粉A和荧光粉B与第二荧光粉和第三荧光粉之间复配，能够提高本申请实施例荧光组合物所发出的白光在400nm~700nm范围的平坦程度，使得白光在400nm~700nm波长范围内波峰前后较宽的波段内的可见光的光强和能量密度与波峰更为接近，同时可以实现色温的调节，提高该白光的光疗效果。
在一些实施例中，第二荧光粉包括荧光粉C和荧光粉D，其中，荧光粉C的发光波长为500nm~535nm，具体可以是525nm；荧光粉D的发光波长大于535nm，且小于或等于590nm，具体可以是540nm。含荧光粉C和荧光粉D的第二荧光粉能够使荧光组合物在被激发时产生包括黄绿光在内的可见光。
在一些实施例中，可以控制荧光粉C和荧光粉D的质量比为（10~85）：（10~85），进一步为（20~75）：（20~75），更进一步为（30~40）：（30~40）。通过控制荧光粉C和荧光粉D的质量比，能够调节荧光组合物所发出的黄绿光，使该质量比范围内的荧光粉C和荧光粉D与第一荧光粉和第三荧光粉之间复配，能够提高荧光组合物所发出的白光的光强和光谱平坦程度，使得白光中波峰处可见光的光功率和能量密度与波峰前后可见光的光功率和能量密度更为接近，同时可以实现色温的调节，提高该白光的光疗效果。
在一些实施例中，第三荧光粉包括荧光粉E，荧光粉E发光波长为大于或等于480nm，且小于500nm的荧光粉，具体可以为490nm。第三荧光粉能够使荧光组合物发出包括蓝绿光在内的可见光。
在一些实施例中，第一荧光粉可以包括氮化物红粉和氟化物红粉中至少一种，第二荧光粉可以为氮氧化物荧光粉，第三荧光粉可以为GaYAG荧光粉。具体示范例中，第一荧光粉中的荧光粉A和荧光粉B均可以独立的为(Ca,Sr)AlSiN3（钙锶铝硅氮三，1113）或K2SiF6:Mn4+（氟硅酸钾）中至少一种；第二荧光粉中的荧光粉C和荧光粉D可以独立的为BaSi2O2N2（钡锶二氧二氮二，1222）；第三荧光粉中的荧光粉E可以为镓掺杂钇铝石榴石，具体的如钇三铝镓五氧十二[Y3(Al,Ga)5O12]。当然了，荧光粉A、荧光粉B、荧光粉C、荧光粉D和荧光粉E还可以为其他的发光波长相应的化合物或混合物。另外，各发光波长的荧光粉，如荧光粉A、荧光粉B、荧光粉C、荧光粉D和荧光粉E可以根据发光波长直接市购获得。
上文各实施例中的荧光粉，如所述第一荧光粉、第二荧光粉、第三荧光粉的粒径独立的小于或等于50μm，进一步可以为5μm~50μm，更进一步可以为10μm~25μm。
另外，上文各实施例中的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉可以是形成混合物；也可以是分开单独设置，在应用的时候根据需要进行混合或分开处理。而且上文各波长的荧光粉均是现有的，可以根据发光波长的需要进行选择对应发光波长的荧光粉。如发光波长为490nm的荧光粉E，那么可以直接选择发光波长为490nm的现有荧光粉。
第二方面，本申请实施例提供了一种荧光膜，该荧光膜包括成膜材料和分散在成膜材料中荧光组合物，该荧光组合物为上文所述本申请实施例荧光组合物。
本申请实施例荧光膜含有本申请实施例的荧光组合物，使得本申请实施例荧光膜在被光子激发下能够产生具有高光功率和色温可调的白光，如可以产生在400nm~700nm波长范围内，波峰前后峰形平坦的白光，波峰前后较宽的波段内的可见光的光功率和能量密度与波峰处的可见光的光功率和能量密度相近，光疗时，该波段内的可见光均能达到治疗剂量，产生光疗效果。该波段是本申请实施例荧光膜所产生白光的有效波段，使得本申请实施例荧光膜所产生白光的有效波段宽，光疗效果好。
在一些实施例中，成膜材料可以包括硅胶、环氧树脂中至少一种。该些成膜材料如硅胶具有良好的透光性、抗大气老化和抗紫外老化等优异性能，使得荧光膜具有良好的透光性且不易因使用过程中的老化而变黄。
在一些实施例中，本申请实施例荧光膜可以是仅包括一层的单膜层，上文本申请实施例荧光组合物的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉形成混合物分散在该单膜层中。上文本申请实施例荧光组合物混合后形成包括一层的单膜层，操作简单，重复性好。
在一些实施例中，本申请实施例荧光膜也可以是包括多层单膜层经层叠形成的复合荧光膜，也即是由至少由两层以上的单膜层经层叠设置形成该荧光膜。每层单膜层中荧光粉的含量和发光波长可以相同也可以不同，多层单膜层形成的复合荧光膜制成光源后光损更小，光效更高。
在一些实施例中，本申请实施例的荧光膜为多层单膜层经层叠形成的复合荧光膜，其包括层叠结合的第一膜层、第二膜层和第三膜层，其中，第一膜层包括上文本申请实施例的第一荧光粉，第二膜层包括上文本申请实施例的第二荧光粉，第三膜层包括上文本申请实施例的第三荧光粉。
通过将第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉分别设置于不同的单膜层中，在成膜时，无需将本申请实施例荧光组合物中的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉按比例进行混合，可以通过对不同单膜层的膜厚、荧光粉浓度等参数对荧光组合物中第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉质量比进行灵活的调整，以优化荧光组合物被激发所产生的白光的光谱。如示范例中，第一膜层中第一荧光粉的浓度越低，相当于第一荧光粉在荧光组合物中的占比越小；或第一膜层的膜厚越薄，相当于第一荧光粉在荧光组合物中的占比越小。
另外，第一膜层、第二膜层和第三膜层的层叠顺序可以根据需求进行调整，如可以按照第一膜层、第二膜层和第三膜层的顺序依次排列，也可以按照第一膜层、第三膜层和第二膜层顺序依次排列，还可以按照第二膜层、第一膜层和第三膜层顺序依次排列，具体不限定，本领域技术人员可根据实际需求进行膜层排列顺序的调整。
在一些实施例中，本申请实施例荧光膜所含的第一膜层、第二膜层和第三膜层可以按照各单膜层光折射率由小到大的顺序依次层叠结合。如示范例中，当第一膜层、第二膜层和第三膜层的光折射率依次增大时，那么此时，则按照第一膜层、第二膜层和第三膜层的顺序依次层叠结合设置。这样，当将该复合荧光膜设置在芯片的光路上时，光折射率小的单膜层如第一膜层可以靠近芯片表面。这样，芯片产生的激发光被折射方向小，能够使得更多的激发光透过第一膜层达到第二膜层和第三膜层，从而最大限度的激发复合荧光膜中所有荧光粉发光，从而提高光效和光强。
在进一步实施例中，可以控制第一膜层、第二膜层和第三膜层的膜厚独立的为0.06mm~0.15mm。将各单膜层的膜厚控制在该厚度范围，能够进一步降低激发光在各单膜层传播时产生的折射，从而使得激发光能够最大限度的达到复合荧光膜中的各单膜层，同时降低复合荧光膜中荧光粉被激发所产生的可见光在不同单膜层传播时产生的折射，使得可见光能够最大限度的达到复合荧光膜的背离芯片表面，从而提高复合荧光膜的光效和所发出白光的光功率。另外，第一膜层、第二膜层和第三膜层的膜厚可以相同也可以不相同，本领域技术人员可以根据需要对不同膜层的膜厚进行调整。
进一步实施例中，可以控制第一膜层中第一荧光粉的浓度为40%~87%，进一步为50%~87%，更进一步为60%~69%，其中第一荧光粉的浓度是第一荧光粉的质量在第一荧光粉和成膜材料总质量中的占比。也可以控制第二膜层中第二荧光粉的浓度为30%~85%，进一步为45%~75%，更进一步为60%~69%，其中第二荧光粉的浓度是第二荧光粉的质量在第二荧光粉和成膜材料总质量中的占比。还可以控制第三膜层中第三荧光粉的浓度为30%~85%，进一步为40%~75%，更进一步为60%~69%，其中第三荧光粉的浓度是第三荧光粉的质量在第三荧光粉和成膜材料总质量中的占比。
第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的浓度大小决定所产生的白光的色温，在荧光粉配比和膜厚一定的条件下，浓度越高，色温越低，浓度越低，色温就越高。控制第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的浓度在该范围内，能够调整所产生的白光的色温。
另外，上文各实施例中荧光膜可以采用喷膜和/或压膜的成膜方法形成。当本申请实施例荧光膜为上述第一膜层、第二膜层和第三膜层三层单膜层形成的复合荧光膜时，可以先分别制备第一膜层、第二膜层和第三膜层，然后按照层叠顺序，如按照第一膜层、第二膜层和第三膜层依次层叠的顺序，进行层叠压合形成复合荧光膜。当然也可以采用依次喷膜的方式，先喷膜形成第一膜层，然后在第一膜层表面喷膜形成第二膜层，在第二膜层表面喷膜形成第三膜层，实现第一膜层、第二膜层和第三膜层的复合形成复合荧光膜。
第三方面，本申请实施例提供了一种光源，该光源包括至少一个发光单元，该发光单元包括芯片和设置于芯片光路上的荧光膜，该荧光膜为上述本申请实施例的荧光膜。这样，本申请实施例光源通过芯片产生激发光，激发荧光膜中的荧光组合物产生白光。
本申请实施例光源所产生的白光具有广谱的特点，该白光的光谱图在400nm~700nm波长范围内具有峰值前后峰形平坦的波峰，在波峰前后较宽的波段内，可见光光功率和能量密度与波峰处可见光的光功率和能量密度相近，用于光疗时，该波段的可见光均能够达到治疗剂量，产生治疗效果，该波段是有效波段。因此，采用该白光应用于光疗中时，有效波段宽，光疗效果好。此外，本申请实施例的光源，通过调整荧光组合物中不同荧光粉的发光波长和质量比来获取峰形平坦的可见光，可行性高，操作简单，工艺条件易控，所产生的光源品质稳定。
在一些实施例中，设置于芯片光路上的荧光膜可以包括多层单膜层，该多层单膜层按照光折射率的从小到大的顺序，依次远离芯片排列，即单膜层的光折射率越小，越靠近芯片，单膜层的光折射率越大，越远离芯片。通过设置光折射率小的单膜层靠近芯片，使得光线在光源中的传播为由光疏介质射向光密介质，避免了光线传播时因光线由光密介质射向光疏介质，光线入射角大于全反射临界角而全部被反射，而导致光线无法射出发光单元，光源亮度下降的问题，提高了本申请实施例光源的亮度和光效。
在一些实施例中，可以控制芯片的发光波长为440nm~475nm，进一步可以为440nm~460nm，更进一步可以为452nm~455nm。本申请通过控制芯片发光波长，能够激发光源所含荧光膜发光，调节控制本申请实施例光源发出的白光中435nm~440nm蓝光的光功率，降低对视网膜的损伤，并增加该白光在400nm~700nm范围的光谱宽度，并调节光的色温。
可以理解的是，芯片的发光波长是芯片被电流激发所产生的光的光谱图的主峰中峰值处的波长。
在一些实施例中，如图2所示，本申请实施例的光源包括第一发光单元10、第二发光单元20和第三发光单元30。
其中，第一发光单元10包括第一芯片11和设置在第一芯片11光路上的第一荧光膜12，第二发光单元20包括第二芯片21和设置在第二芯片21光路上的第二荧光膜22，第三发光单元30包括第三芯片31和设置在第三芯片31光路上的第三荧光膜32。其中，第一芯片11、第二芯片21和第三芯片32的发光波长可以独立的为440nm~475nm，进一步可以为440nm~460nm，更一步可以为452nm~455nm。需要说明的是，第一芯片11、第二芯片21和第三芯片32的发光波长可以相同，也可以不相同，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。
在一些实施例中，第一荧光膜12、第二荧光膜22和第三荧光膜32独立的为上文本申请实施例的荧光膜，其中，第一荧光膜12、第二荧光膜22和第三荧光膜32的结构、膜厚、荧光粉浓度等参数可以相同，也可以不相同。
通过不同的芯片对应不同的荧光膜设置，使得光源中第一荧光膜12、第二荧光膜22和第三荧光膜32所含的荧光组合物配比不相同时，通过调整第一芯片11、第二芯片21和第三芯片31的发光波长，可以提高荧光组合物发光效率，使得光源所产生的白光的光功率更大，亮度更高，同时对色温进行调节，提高光疗效果。
在一些实施例中，可以控制第一芯片11、第二芯片21和第三芯片32的发光波长独立的为440nm~475nm。第一荧光膜12、第二荧光膜22和第三荧光膜32独立的包括依次层叠结合的第一膜层、第二膜层和第三膜层，也就是说，第一荧光膜12包括依次层叠结合的第一膜层、第二膜层和第三膜层，第二荧光膜22包括依次层叠结合的第一膜层、第二膜层和第三膜层，第三荧光膜32包括依次层叠结合的第一膜层、第二膜层和第三膜层。其中，第一膜层、第二膜层和第三膜层的膜厚独立的为0.06mm~0.15mm。第一膜层所含的第一荧光粉、第二膜层所含的第二荧光粉和第三膜层所含的第三荧光粉之间的质量比为（13~60）：（15~70）：（15~70）。第一膜层中，第一荧光粉的浓度为40%~87%，第一荧光粉中，粉荧光粉A和荧光粉B质量比为（1~20）：（5~50）。第二膜层中，第二荧光粉的浓度为30%~85%，第二荧光粉中荧光粉C和荧光粉D的质量比为（10~85）：（10~85）。第三膜层中，第三荧光粉的浓度为30%~85%。
在进一步实施例中，可以控制第一芯片11、第二芯片21和第三芯片32的发光波长独立的为440nm~460nm。第一膜层所含的第一荧光粉、第二膜层所含的第二荧光粉和第三膜层所含的第三荧光粉之间的质量比为（13~60）：（25~55）：（25~60）。第一膜层中，第一荧光粉的浓度为50%~80%，第一荧光粉中，粉荧光粉A和荧光粉B质量比为（3~15）：（10~40）。第二膜层中，第二荧光粉的浓度为45%~75%，第二荧光粉中荧光粉C和荧光粉D的质量比为（20~75）：（20~75）。第三膜层中，第三荧光粉的浓度为40%~75%。
在更进一步实施例中，可以控制第一芯片11、第二芯片21和第三芯片32的发光波长独立的为452nm~455nm。第一膜层所含的第一荧光粉、第二膜层所含的第二荧光粉和第三膜层所含的第三荧光粉之间的质量比为（13~60）：（31~40）：（31~40）。第一膜层中，第一荧光粉的浓度为60%~69%，第一荧光粉中，粉荧光粉A和荧光粉B质量比为（5~10）：（15~30）。第二膜层中，第二荧光粉的浓度为60%~69%，第二荧光粉中荧光粉C和荧光粉D的质量比为（30~40）：（30~40）。第三膜层中，第三荧光粉的浓度为60%~69%。
为使本申请上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本申请实施例中荧光组合物、荧光膜和光源的进步性能显著的体现，通过以下实施例来举例说明上述技术方案。
1.荧光组合物
实施例A1至实施例A6
实施例A1至实施例A6分别提供一种荧光组合物。实施例A1至实施例A6的荧光组合物均包括第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉，且实施例A1至实施例A6荧光组合物中的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉分开设置。实施例A1至实施例A6荧光组合物中的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉独立的为5-25μm。
其中，第一荧光粉包括荧光粉A和荧光粉B，荧光粉A是发光波长为660nm的(Ca,Sr)AlSiN3，荧光粉B是发光波长为740nm的(Ca,Sr)AlSiN3。
第二荧光粉包括荧光粉C和荧光粉D，荧光粉C是发光波长为525nm的BaSi2O2N2，荧光粉D是发光波长为540nm的BaSi2O2N2。
第三荧光粉包括荧光粉E，荧光粉E是发光波长为490nm的Y3(Al,Ga)5O12。
实施例A1至实施例A6提供的荧光组合物中第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉的质量比详见表1，实施例A1至实施例A6提供的荧光组合物所含的第一荧光粉中荧光粉A和荧光粉B的质量比详见表1，实施例A1至实施例A6提供的荧光组合物所含的第二荧光粉中荧光粉C和荧光粉D的质量比详见下文表1。
实施例A7
本实施例提供一种荧光组合物，本实施例的荧光组合物与实施例A2的荧光组合物基本相同，本实施例的荧光组合物与实施例A2荧光组合物的区别在于：本实施例荧光组合物中所含的第一荧光粉、第二荧光粉和第三荧光粉混合设置。
对比例A1
本对比例提供一种荧光组合物，本对比例提供的荧光组合物包括相互混合的荧光粉A和荧光粉B，本对比例的荧光粉A和荧光粉B同实施例A1的荧光粉A和荧光粉B，本对比例中荧光粉A和荧光粉B的质量比详见下文表1。
对比例A2
本对比例提供一种荧光组合物，本对比例提供的荧光组合物包括相互混合的荧光粉C和荧光粉D，本对比例的荧光粉C和荧光粉D同实施例A1的荧光粉C和荧光粉D，本对比例中荧光粉C和荧光粉D的质量比详见下文表1。
Figure 164425DEST_PATH_IMAGE001
2.荧光膜
实施例B1至实施例B6
实施例B1至实施例B6分别提供一种荧光膜。实施例B1至实施例B6的荧光膜均通过压膜法制备，且包括依次层叠结合第一膜层、第二膜层和第三膜层。其中，第一膜层包括第一荧光粉和成膜材料硅胶、第二膜层包括第二荧光粉和成膜材料硅胶，第三膜层包括第三荧光粉和成膜材料硅胶。
其中，实施例B1的第一荧光粉为实施例A1的第一荧光粉，实施例B1的第二荧光粉为实施例A1的第二荧光粉，实施例B1的第三荧光粉为实施例A1的第三荧光粉；实施例B2的第一荧光粉为实施例A2的第一荧光粉，实施例B2的第二荧光粉为实施例A2的第二荧光粉，实施例B2的第三荧光粉为实施例A2的第三荧光粉；依此类推，实施例B6的第一荧光粉为实施例A6的第一荧光粉，实施例B6的第二荧光粉为实施例A6的第二荧光粉，实施例B6的第三荧光粉为实施例A6的第三荧光粉。
实施例B1至实施例B6中第一膜层、第二膜层和第三膜层的膜厚和荧光粉浓度详见表2。
实施例B7
本实施例提供一种荧光膜。本实施例的荧光膜由压膜法制备形成，其包括成膜材料硅胶和实施例A7的荧光组合物。本实施例的荧光膜为单膜，也即是将实施例A7中荧光组合物与成膜材料硅胶形成一层单膜层，膜厚和荧光组合物的浓度详见下文表2。
对比例B1和对比例B2
对比例B1和对比例B2分别提供一种荧光膜。对比例B1和对比例B2中的荧光膜由压膜法制备形成，包括一层单膜。对比例B1和对比例B2的荧光膜包括硅胶和分散于硅胶的荧光组合物，对比例B1的荧光组合物为对比例A1提供的荧光组合物，对比例B2的荧光组合物为对比例A2提供的荧光组合物。对比例B1和对比例B2的膜厚和荧光组合物浓度详见下文表2。
Figure 612724DEST_PATH_IMAGE002
3.光源
实施例C1至实施例C7
实施例C1至实施例C7分别提供一种光源。实施例C1至实施例C7的光源均包括第一发光单元、第二发光单元和第三反光单元，其中，第一发光单元包括第一芯片和第一荧光膜，第二发光单元包括第二芯片和第二荧光膜，第三发光单元包括第三芯片和第三荧光膜。
实施例C1至实施例C7中的第一芯片、第二芯片和第三芯片的发光波长详见下文表3。
实施例C1中的第一荧光膜、第二荧光膜和第三荧光膜均为实施例B1提供的荧光膜，实施例C2中的第一荧光膜、第二荧光膜和第三荧光膜均为实施例B2提供的荧光膜，依此类推，实施例C7中的第一荧光膜、第二荧光膜和第三荧光膜均为实施例B7提供的荧光膜。
实施例C8
本实施例提供一种光源，该光源包括第一发光单元、第二发光单元和第三反光单元，其中，第一发光单元包括第一芯片和第一荧光膜，第二发光单元包括第二芯片和第二荧光膜，第三发光单元包括第三芯片和第三荧光膜。
本实施第一芯片、第二芯片和第三芯片的发光波长详见下文表3，
本实施例的第一荧光膜、第二荧光膜和第三荧光膜均为实施例B4提供的荧光膜。
对比例C1和对比例C2
对比例C1和对比例C2分别提供一种光源。对比例C1和对比例C2的光源包括发光单元，发光单元包括芯片和荧光膜。对比例C1的荧光膜为对比例B1提供的荧光膜，对比例C2的荧光膜为对比例B2提供的荧光膜。
对比例C1和对比例C2的芯片的发光波长详见下文表3。
Figure 126882DEST_PATH_IMAGE003
各光源的光谱测试：
将上述实施例C1至实施例C8、对比例C1和对比例C2的光源分别进行光谱测试，其中，实施例C1至实施例C8中光源测试光谱图依次如图3至图10所示，对比例C1和对比例C2中光源测试光谱图依次如图11和图12所示。
如图3、图6和图10可知，实施例C1、实施例C4和实施例C8光源产生的白光在400nm~700nm波长范围内，光谱平坦，光功率相近，且相对光谱值或相对光谱值均大于波峰处的80%，光疗时，均能产生光疗效果，有效波段为400nm~700nm，有效波段宽，可以用于进行光疗美容等，光疗效果好。如图9可知，实施例C7的光源所产生的白光，在400nm~650nm波长范围内，光功率相近，且相对光谱均大于波峰处的60%，同样可以适用于光疗美容，光疗效果好。
由图4、图5、图7和图8可知，实施例C2、实施例C3、实施例C5和实施例C6中光源产生的白光，波峰的峰形前沿或拖尾，波峰前或波峰后的绝对光谱值变化平缓，使得该白光波峰前后较宽的一段波段内，具有较高的绝对光谱值，并具有较高的光功率，理疗时该波段的光均能产生理疗效果，扩宽了该白光的理疗有效波段。
此外，实施例C1光源所产生的白光（光谱图如图3所示）和实施例C4光源所产生的白光（光谱图如图6所示），色温高，同时，400nm~700nm波长下均具有很高的绝对光谱值，光功率高，可用于抗抑郁。实施例C2光源所产生的白光（光谱图如图4所示），蓝光高，红光低，可用于抑制褪黑素的分泌。实施例C3光源所产的白光（光谱图如图5所示），蓝光低，红光高，可用于促进睡眠。实施例C5光源所产的白光（光谱图如图7所示）和实施例C6光源所产的白光（光谱图如图8所示），色温低，蓝光低、同时红光高，与傍晚时的自然光相似，可用于促进褪黑素的分泌。
由图11和图12可知，对比例C1和对比例C2光源所产生的白光光谱波峰窄，波峰前后绝对光谱值随波长的变化而迅速的变化，该白光波峰处的光功率与其他波长下的光功率差异明显，用于光疗时产生光疗效果的有效波段窄。

Claims (11)

1.一种荧光组合物，其特征在于，所述荧光组合物包括：
第一荧光粉，所述第一荧光粉的发光波长大于或等于600nm；
第二荧光粉，所述第二荧光粉的发光波长为500nm~590nm；
第三荧光粉，所述第三荧光粉的发光波长大于或等于480nm，且小于500nm；
其中，所述第一荧光粉、所述第二荧光粉和所述第三荧光粉的质量比为5~60：5~70：5~70；
所述第一荧光粉包括荧光粉A和荧光粉B，所述荧光粉A的发光波长为600nm~700nm，所述荧光粉B的发光波长大于700nm，且小于或等于800nm，所述荧光粉A和所述荧光粉B质量比为1~20：5~50。
2.如权利要求1所述的荧光组合物，其特征在于：
所述第二荧光粉包括荧光粉C和荧光粉D，所述荧光粉C的波长为500nm~535nm，所述荧光粉D的发光波长大于535nm且小于或等于590nm；和/或
所述第三荧光粉包括荧光粉E，所述荧光粉E的发光波长大于或等于480nm，且小于500nm；和/或
所述第一荧光粉、所述第二荧光粉和所述第三荧光粉形成混合物或三者分开设置；和/或
所述第一荧光粉、所述第二荧光粉和所述第三荧光粉的粒径独立的小于或等于50μm。
3.如权利要求2所述的荧光组合物，其特征在于：
所述第二荧光粉中，所述荧光粉C和所述荧光粉D的质量比为10~85：10~85。
4.一种荧光膜，其特征在于，所述荧光膜包括成膜材料和分散在所述成膜材料中的如权利要求1-3任一项所述的荧光组合物。
5.如权利要求4所述的荧光膜，其特征在于，所述荧光膜包括层叠设置的第一膜层、第二膜层、第三膜层，其中，
所述第一膜层包括所述第一荧光粉；
所述第二膜层包括所述第二荧光粉；
所述第三膜层包括所述第三荧光粉。
6.如权利要求5所述的荧光膜，其特征在于：
所述第一膜层中，所述第一荧光粉的浓度为40%~87%；和/或
所述第二膜层中，所述第二荧光粉的浓度为30%~85%；和/或
所述第三膜层中，所述第三荧光粉的浓度为30%~85%；和/或
所述成膜材料包括硅胶、环氧树脂中至少一种；和/或
所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层中任一层的膜厚为0.06mm~0.15mm。
7.一种光源，其特征在于，所述光源包括至少一个发光单元，所述发光单元包括芯片和设置在所述芯片光路上的荧光膜，所述荧光膜为权利要求4-6任一项所述的荧光膜。
8.如权利要求7所述的光源，其特征在于，所述荧光膜为权利要求6所述的荧光膜，且所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层中光折射率最小的一层靠近所述芯片。
9.如权利要求7或8所述的光源，其特征在于，所述芯片的发光波长为440nm~475nm。
10.如权利要求8所述的光源，其特征在于，所述光源包括如下三个所述发光单元：
第一发光单元，包括第一芯片和设置于所述第一芯片光路上的第一荧光膜；
第二发光单元，包括第二芯片和设置于所述第二芯片光路上的第二荧光膜；
第三发光单元，包括第三芯片和设置于所述第三芯片光路上的第三荧光膜；
所述第一芯片、所述第二芯片和所述第三芯片的发光波长独立的为440nm~475nm。
11.如权利要求10所述的光源，其特征在于：所述第一芯片、所述第二芯片和所述第三芯片的发光波长独立为440nm~460nm；
所述第一荧光膜包括所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层，所述第二荧光膜包括所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层，所述第三荧光膜包括所述第一膜层、所述第二膜层和所述第三膜层，其中，所述第一膜层所含的第一荧光粉、所述第二膜层所含的第二荧光粉和所述第三膜层所含的第三荧光粉之间的质量比为13~60：25~55：25~60。
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