一种LED灯芯覆盖材料、LED灯珠及其制作方法与流程

一种led灯芯覆盖材料、led灯珠及其制作方法
技术领域
1.本发明属于led发光装置技术领域，具体涉及一种led灯芯覆盖材料、led灯珠及其制作方法。


背景技术：

2.蓝光是波长处于400nm～480nm之间具有相对较高能量的光线。该波长内的蓝光会使眼睛内的黄斑区毒素量增高，严重威胁我们的眼底健康。早在1966年，nell等研究发现蓝光的照射可能引起视网膜细胞的损伤，导致视力下降甚至丧失。其中，波长400～450纳米之间的短波蓝光对视网膜的危害程度最大。世界顶尖光学专家一致指出：短波蓝光具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜。蓝光照射视网膜会产生自由基，而这些自由基会导致视网膜色素上皮细胞衰亡，上皮细胞的衰亡会导致光敏感细胞缺少养分从而引起视力损伤，而且这些损伤是不可逆的。
3.蓝光对人眼的危害主要表现在导致近视、白内障以及黄斑病变的眼睛病理危害和人体节律危害。其一，有害蓝光具有极高能量，能够穿透晶状体直达视网膜，引起视网膜色素上皮细胞的萎缩甚至死亡。光敏感细胞的死亡将会导致视力下降甚至完全丧失，这种损坏是不可逆的。蓝光还会导致黄斑病变。人眼中的水晶体会吸收部分蓝光渐渐混浊形成白内障，而大部份的蓝光会穿透水晶体，尤其是儿童水晶体较清澈，无法有效抵挡蓝光，从而更容易导致黄斑病变以及白内障。其二，由于蓝光的波长短，聚焦点并不是落在视网膜中心位置，而是离视网膜更靠前一点的位置。要想看清楚，眼球会长时间处于紧张状态，引起视疲劳。长时间的视觉疲劳，可能导致人们近视加深、出现复视、阅读时易串行、注意力无法集中等症状，影响人们的学习与工作效率。其三，蓝光会抑制褪黑色素的分泌，而褪黑色素是影响睡眠的一种重要激素，目前已知的作用是促进睡眠、调节时差。这也能解释为什么在睡前玩手机或者平板电脑，会造成睡眠质量不高甚至难以入睡的原因。
4.在如今科技迅速发展的时代，电脑，笔记本，平板电脑等数码产品使我们可以足不出户的工作、生活、娱乐。这一切都是通过互联网和计算机显示屏来显示的。人类生活已经离不开显示屏幕，也离不开电视。oled有机电视成为新选择。oled(organic light-emitting diode)，全称“有机发光二极管”，是一种显示屏幕技术。oled有机电视的屏幕面板每一个像素点都能独立自发光，不需要背光源。oled有机发光体有3317万个固体微粒，能自动发光，只要向电极中输入电压，激发层就能产生所需要的彩色光，产生的蓝色光波段主要集中在460nm处，而有害蓝光存在于400nm～450nm之间，蓝光能量颇高，对人眼危害较严重，不适宜长时间观看。我们在利用数码产品提高工作效率，享受娱乐生活的同时，也应该注意到自己的双眼正受到蓝光的伤害。目前，针对显示屏蓝光的有效解决方案是对可视体进行贴膜处理。防蓝光贴膜技术在现今已非常成熟，成本很低，可以有效阻止蓝光穿透。
5.与此同时，led照明设备作为一种新型光源，在国内已经得到了迅速的发展。led照明设备以蓝光芯片为光源，只要使用led蓝光芯片，势必会有蓝光波段。研究发现，led中的蓝光能大量杀伤人眼活性细胞，以致眼睛会无缘无故地流泪，或是眼睛很酸痛，灯光很刺
眼，已经困扰人类眼球相当长久的时间。然而，针对led照明设备中的蓝光，目前还没有较好的处理方法。


技术实现要素：

6.有鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种能有效去除led蓝光的led灯芯覆盖材料及led灯珠，且在去除蓝光的同时，有效保留led既有的红光及黄绿光，增加显色性指数。
7.本发明提供了一种led灯芯覆盖材料，所述覆盖材料包括硅胶、荧光粉、纳米氧化钛和纳米氧化锌；所述硅胶的体积与荧光粉、纳米氧化钛、纳米氧化锌的质量比为85～95l：8～10kg：6～8kg：1～3kg。
8.优选的，所述硅胶包括a胶和b胶，所述a胶和b胶的体积比为(0.8～1.2)：1，所述a胶和b胶现用现配。
9.优选的，所述荧光粉包括黄粉、绿粉和红粉；所述黄粉、绿粉和红粉的质量比为800～1200：4～6：2～4。
10.本发明提供了上述led灯芯覆盖材料的制作方法，包括如下步骤：
11.(1)将纳米氧化钛、纳米氧化锌与硅胶溶剂混合，45～60℃加热3～10min，得到纳米氧化金属混合物；
12.(2)将所述纳米氧化金属混合物与硅胶混合，得到含有纳米氧化金属的硅胶；
13.(3)将所述含有纳米氧化金属的硅胶与荧光粉混合，消泡，得到led灯芯覆盖材料。
14.优选的，所述硅胶溶剂包括异丙醇。
15.本发明还提供了一种led灯珠，所述led灯珠包括上述的覆盖材料和led灯芯，所述覆盖材料包裹在led灯芯表面。
16.优选的，所述led灯芯的发光波长为400～480nm。
17.本发明提供了上述led灯珠的制作方法，将上述的覆盖材料点胶覆盖至led灯芯，凝固定形后得到led灯珠。
18.有益效果：本发明提供了一种led灯芯覆盖材料，所述覆盖材料包括硅胶、荧光粉、纳米氧化钛和纳米氧化锌；所述硅胶的体积与荧光粉、纳米氧化钛、纳米氧化锌的质量比为85～95l：8～10kg：6～8kg：1～3kg。本发明将上述覆盖材料点胶覆盖至蓝光芯片支架内，得到灯珠。通电后测量灯珠的光谱，测量结果表明：本发明提供的led灯芯覆盖材料能有效去除蓝光，且能有效保留led既有的红光及黄绿光，增加显色性指数。
附图说明
19.图1为本发明实施例3所述光谱测定结果。
具体实施方式
20.本发明提供了一种led灯芯覆盖材料，所述覆盖材料包括硅胶、荧光粉、纳米氧化钛和纳米氧化锌；所述硅胶的体积与荧光粉、纳米氧化钛、纳米氧化锌的质量比为85～95l：8～10kg：6～8kg：1～3kg。
21.在本发明中，所述硅胶优选包括a胶和b胶，所述a胶为耐高温原硅胶，所述b胶为催
化剂，所述a胶和b胶的体积比优选为(0.8～1.2)：1，更优选为1：1。本发明对所述a胶和b胶的来源不作特别限定，本领域常规市售用于硅胶配制的a胶和b胶即可。例如，在本发明的实施例中，所述a胶和b胶购买自台湾天宝公司生产的“配粉胶”，货号为2850。基于a胶和b胶混合后会凝固的性质，本发明所述硅胶须现用现配。a胶和b胶混合能起到融合和覆盖芯片的作用。
22.在本发明中，所述荧光粉优选包括黄粉、绿粉和红粉，所述黄粉、绿粉和红粉的质量比优选为800～1200：4～6：2～4，更优选为1000：5：3。本发明对所述荧光粉的来源不作特别限定，本领域用于led灯制作的荧光粉均可。本发明对所述纳米氧化钛和纳米氧化锌的来源不作特别限定，本领域常规市售产品即可。
23.在本发明中，所述硅胶的体积与荧光粉、纳米氧化钛、纳米氧化锌的质量比为85～95l：8～10kg：6～8kg：1～3kg，优选为87～93l：8.5～9.5kg：6.5～7.5kg：1.5～2.5kg，更优选为90l：9kg：7kg：2kg。该比例设置能使有害人眼的光得到最大程度的过滤。
24.本发明提供了上述led灯芯覆盖材料的制作方法，包括如下步骤：
25.(1)将纳米氧化钛、纳米氧化锌与硅胶溶剂混合，45～60℃加热3～10min，得到纳米氧化金属混合物；
26.(2)将所述纳米氧化金属混合物与硅胶混合，得到含有纳米氧化金属的硅胶；
27.(3)将所述含有纳米氧化金属的硅胶与荧光粉混合，消泡，得到led灯芯覆盖材料。
28.本发明先将纳米氧化钛、纳米氧化锌与硅胶溶剂混合，加热，得到纳米氧化金属混合物。在本发明中，所述硅胶溶剂优选包括异丙醇。所述硅胶溶剂的用量优选为纳米氧化钛和纳米氧化锌总质量的1/8～1/10，更优选为1/9。本发明利用硅胶溶剂将粉状的纳米氧化钛和纳米氧化锌混合均匀，有助于后续加入硅胶后纳米氧化钛、纳米氧化锌和硅胶分子的结合。在本发明中，所述加热的温度优选为45～60℃，更优选为50℃，所述加热的时间优选为3～10min，更优选为5min。所述加热能使硅胶溶剂初步挥发。
29.得到纳米氧化金属混合物后，本发明将所述纳米氧化金属混合物与硅胶混合，得到含有纳米氧化金属的硅胶。在本发明中，所述硅胶须现用现配，具体配制比例参见上文。本发明将所述纳米氧化金属混合物与硅胶混合后，纳米氧化钛与纳米氧化锌与硅胶分子相结合，同时，此前用于纳米氧化金属混合的硅胶溶剂完全挥发。
30.得到含有纳米氧化金属的硅胶后，本发明将所述含有纳米氧化金属的硅胶与荧光粉混合，消泡，得到led灯芯覆盖材料。本发明对所述消泡的具体方法不作特别限定，本领域常规用于led灯珠制作的消泡方法(如搅拌)均可。本发明提供的覆盖材料能有效消除led灯芯发出的蓝光，且能有效保留led灯芯既有的红光及黄绿光。在本发明中，所述led灯芯覆盖材料需要在凝固前点胶至灯芯。
31.本发明提供了一种led灯珠，所述led灯珠包括上述的覆盖材料和led灯芯，所述覆盖材料包裹在led灯芯表面。在本发明中，所述led灯芯的发光波长优选为400～480nm，更优选为420～460nm，更优选为440nm。440nm灯芯的选用能提高光通量。
32.本发明提供了上述led灯珠的制作方法，将上述覆盖材料点胶覆盖至led灯芯即可。
33.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
34.实施例1
35.(1)将1g异丙醇、7g纳米氧化钛与2g纳米氧锌混匀，50℃烤5min，得到初步混合料；
36.(2)按a胶50％ b胶50％的配比制得硅胶；然后将100ml硅胶与上述初步混合料混合，搅拌均匀，得到混有纳米金属氧化物的硅胶；
37.(3)向混有纳米金属氧化物的硅胶中加入10g荧光粉(黄粉、绿粉和红粉的比例为1000：5：3)，搅拌脱泡10min，得到led灯芯覆盖材料。
38.实施例2
39.将实施例1制备得到的led灯芯覆盖材料点胶粉覆盖至440短波芯片的支架内，得到led灯珠。
40.实施例3
41.给实施例2制备得到的led灯珠通电，利用直流电源供应器对通电后的led灯珠的发光光谱进行测定。测定结果如图1所示，图1表明：本发明提供的led灯芯覆盖材料在有效去除蓝光的同时，还能有效保留led既有的红光及黄绿光，增加显色性指数。
42.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。