Led光源減藍(lán)光方法、led減藍(lán)光光源裝置及其安裝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種LED光源減藍(lán)光方法、LED減藍(lán)光光源裝置及其安裝方法，將不同色溫的LED發(fā)光二極管按色溫差異布陣排列封裝于基板，并在LED發(fā)光二極管正面安裝設(shè)有反光凸塊的折射板。本發(fā)明改變了LED混合光源總成射出光線的光譜，形成了LED減藍(lán)光光源，能有效地將LED發(fā)光二極管輻射出的大于1ut高能量藍(lán)光值降低到0.1~0.15ut，既保持了低藍(lán)光能量，又維持了藍(lán)光光線不僅能夠重置生物體內(nèi)的晝夜節(jié)律，同時(shí)，還能影響到人體激素分泌、心率、警覺性、睡眠質(zhì)量、體溫和基因表達(dá)?？蓱?yīng)用于各類LED照明與顯示設(shè)備。
【專利說(shuō)明】
LED光源減藍(lán)光方法、LED減藍(lán)光光源裝置及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及LED光源技術(shù)，特別涉及一種LED光源減藍(lán)光方法、LED減藍(lán)光光源裝置及其安裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]藍(lán)光LED技術(shù)是在1998年才被開發(fā)出來(lái)，2014年^^一月獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。藍(lán)光LED是將GaN芯片和釔鋁石榴石(YAG)封裝在一起做成的。GaN芯片發(fā)藍(lán)光，波長(zhǎng)等于465nm，波長(zhǎng)帶寬大約是SOnnuLED藍(lán)光光源，輻射出波長(zhǎng)400-500納米高能短波藍(lán)光的可見光，廣泛應(yīng)用于手機(jī)、電腦顯示屏、臺(tái)燈、路燈以及大型廣告屏幕。經(jīng)國(guó)內(nèi)外頂級(jí)病理學(xué)專家研究結(jié)果和臨床案例證明，這種高能短波藍(lán)光造成對(duì)人身體的嚴(yán)重危害。
[0003]藍(lán)光光子的能量高，所以用它可以激發(fā)熒光。一般用藍(lán)光LED產(chǎn)生的藍(lán)光打在熒光粉上產(chǎn)生黃光(與日光燈的原理類似，日光燈的光芒是紫外線打在日光燈管內(nèi)壁上的熒光粉上發(fā)出來(lái)的)。黃光被藍(lán)光激發(fā)出來(lái)以后，它們一起從LED里射出一種波長(zhǎng)為400-500納米(藍(lán)光)可見光。正因?yàn)檫@個(gè)原理，所以很多廠家為了提高白光LED的亮度，直接提高藍(lán)光的強(qiáng)度，但這將造成“藍(lán)光過(guò)量”傷害身體健康并威脅生命。
[0004]由于藍(lán)光是一種穿透力很強(qiáng)高能量，然而波長(zhǎng)在380-485納米之間的可見光，它有助于整個(gè)進(jìn)化史中對(duì)于生物鐘的調(diào)節(jié)作用。藍(lán)光光線通過(guò)兩條途徑作用于人體:原發(fā)性視束負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)視覺感知和視覺反應(yīng)。而視網(wǎng)膜-下丘腦束則負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律、內(nèi)分泌和神經(jīng)行為功能，可見人類的生存不可缺少藍(lán)光。由于藍(lán)光與其他可見光相比，其效能最大。人類的視網(wǎng)膜-下丘腦束對(duì)波長(zhǎng)約385—480nm的光線刺激最為敏感，而藍(lán)光波長(zhǎng)約在425-480nm之間。因此，當(dāng)藍(lán)光直接穿透眼睛角膜和晶狀體，可直達(dá)視網(wǎng)膜黃斑區(qū)，會(huì)加速黃斑區(qū)視網(wǎng)細(xì)胞氧化，造成眼睛的光化學(xué)損害;而且藍(lán)光更容易穿透人體表面的皮膚，直接破壞核酸與蛋白質(zhì)化學(xué)鏈，殺傷白細(xì)胞，嚴(yán)重?fù)p害人體免疫系統(tǒng)，有的引起遺傳基因DNA變異及癌變，藍(lán)光過(guò)量則嚴(yán)重危害健康威脅生命。因此，藍(lán)光是一種不知不覺長(zhǎng)期侵害人類身體健康的有害照明。尤其對(duì)青年和兒童的傷害更嚴(yán)重。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《IEC62471》規(guī)定的LED輻射出高能量藍(lán)光值大于0.4ut時(shí)，對(duì)人體有危害。為了防止藍(lán)光對(duì)人體的危害，目前人們米用在電腦顯示屏上粘貼防藍(lán)光防輻射的保護(hù)膜、使用防藍(lán)光眼鏡，或?qū)ε_(tái)燈采用不同的光源色溫進(jìn)行改進(jìn)。但是這些措施并不能有效降低藍(lán)光的波長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種減弱藍(lán)光技術(shù)，防止高能短波藍(lán)光能量溢出對(duì)人體造成光生物化學(xué)的健康危害，通過(guò)減弱藍(lán)光危害能量，保護(hù)人類身體健康，支持LED產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的。LED光源減藍(lán)光方法，其步驟包括:
1)準(zhǔn)備電路基板、透光的折射板、以及不同色溫的LED發(fā)光二極管；
2)將不同色溫的LED發(fā)光二極管按色溫差異布陣排列封裝于基板； 3)在裝有LED發(fā)光二極管的基板正面安裝有帶反光凸體的折射板。
[0007]—種按LED光源減藍(lán)光方法制作的LED減藍(lán)光光源裝置，包括反射框和折射板，所述反射框的底面設(shè)置有基板，基板上安裝有光源體;所述折射板的一面設(shè)置有凸體，所述凸體的一側(cè)邊為斜邊，所述折射板設(shè)有凸體的一面朝光源體并覆蓋于反射框外。
[0008]優(yōu)選地，所述光源體為18種以下色溫的LED發(fā)光二極管。
[0009]優(yōu)選地，所述LED發(fā)光二極管的色溫分別為2100K、2160K、2140K、2240K、2256K、2280Κ、2312Κ、2355Κ、2700Κ、2960Κ、3100Κ、3310Κ、3610Κ、3900Κ、4100Κ、4320Κ和4482Κ。
[0010]優(yōu)選地，所述凸體的斜邊與所述折射板平面的角度為10?80°。
[0011]—種LED減藍(lán)光光源裝置的安裝方法，在反射框的底面基板上按順序布陣排列安裝18種色溫的LED發(fā)光二極管，反射框的框口安裝折射板，并使折射板設(shè)有凸體的一面朝向光源體；
所述18種色溫的LED發(fā)光二極管按順序布陣排列為按色溫大小依次順序排列、按色溫大小逆向順序排列或按色溫大小交錯(cuò)順序排列；
所述18種色溫的LED發(fā)光二極管按順序布陣排列的形式為縱向布陣順序、橫向布陣順序、對(duì)角線布陣順序或循環(huán)布陣順序。
[0012]一種LED光源減藍(lán)光方法，還包括該方法應(yīng)用于LED照明或LED顯示設(shè)備。
[0013]本發(fā)明的光源體由18種不同色溫的LED發(fā)光二極管產(chǎn)生的光線，與反射框和折射板組成不同角度折射區(qū)，相互混合、折射、吸收，改變了LED混合光源總成射出光線的光譜，形成了LED減藍(lán)光光源，能有效地將LED發(fā)光二極管輻射出的大于Iut高能量藍(lán)光值降低到
0.1?0.15ut，既保持了低藍(lán)光能量，又維持了藍(lán)光光線不僅能夠重置生物體內(nèi)的晝夜節(jié)律，同時(shí)，還能影響到人體激素分泌、心率、警覺性、睡眠質(zhì)量、體溫和基因表達(dá)?？蓱?yīng)用于各類LED照明與顯示設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明LED減藍(lán)光光源總成剖面的側(cè)視圖；
圖2是圖1中A處放大示意圖；
圖3是本發(fā)明中發(fā)光體的布陣圖；
圖4是現(xiàn)有的LED護(hù)眼臺(tái)燈藍(lán)光光譜實(shí)測(cè)圖；
圖5是本發(fā)明的實(shí)測(cè)光線光譜圖。
[0015]圖中:1-折射腔，11 -基板，2-光源體，3-折射板，31 -凸體。
【具體實(shí)施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。參見圖1至圖3，LED光源減藍(lán)光方法，其步驟包括:
1)準(zhǔn)備電路基板11、透光的折射板3、以及不同色溫的LED發(fā)光二極管；
2)將不同色溫的LED發(fā)光二極管按色溫差異布陣排列封裝于基板11;
3)在裝有LED發(fā)光二極管的基板11正面安裝有帶反光凸體31的折射板3。
[0017]—種按LED光源減藍(lán)光方法制作的LED減藍(lán)光光源裝置，包括反射框I和折射板3，所述反射框I的底面設(shè)置有基板U，基板11上安裝有光源體2;所述折射板3的一面設(shè)置有凸體31，所述凸體31的一側(cè)邊為斜邊，所述折射板3設(shè)有凸體31的一面朝光源體2并覆蓋于反射框I外。所述光源體2為18種以下色溫的LED發(fā)光二極管。所述LED發(fā)光二極管的色溫分別為2100K、2160K、2140K、2240K、2256K、2280K、2312K、2355K、2700K、2960K、3100K、3310K、3610Κ、3900Κ、4100Κ、4320Κ和4482Κ。所述凸體31的斜邊與所述折射板3平面的角度α為10?80。。
[0018]一種LED減藍(lán)光光源裝置的安裝方法，在反射框I的底面基板11上按順序布陣排列安裝18種色溫的LED發(fā)光二極管，反射框I的框口安裝折射板3，并使折射板3設(shè)有凸體31的一面朝向光源體2;所述18種色溫的LED發(fā)光二極管按順序布陣排列為按色溫大小依次順序排列、按色溫大小逆向順序排列或按色溫大小交錯(cuò)順序排列;所述18種色溫的LED發(fā)光二極管按順序布陣排列的形式為縱向布陣順序、橫向布陣順序、對(duì)角線布陣順序或循環(huán)布陣順序。
[0019]一種LED光源減藍(lán)光方法還包括該方法應(yīng)用于LED光源照明或LED顯示設(shè)備。如LED臺(tái)燈、LED路燈、LED車燈或LED顯示屏等。
[0020]實(shí)施例1:以下列舉本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施方式。如圖3中，基板11上的光源體2為2100K—4482K的18種按色溫大小依次順序排列的LED發(fā)光二極管縱向布陣排列安裝，產(chǎn)生不同色溫的光線。凸體31的斜邊與透光的折射板3平面的角度α為15° IED發(fā)光二極管產(chǎn)生不同色溫的光線與反射框I和透光的折射板3組成不同角度折射區(qū)相互混合、折射、吸收。改變了LED混合光源總成射出光線的光譜。則偏移改變了高能短波藍(lán)光波長(zhǎng)446nm能量大于Iut峰值。被偏移到波長(zhǎng)598nm藍(lán)光能量為0.15ut藍(lán)光低能量值。
[0021]依據(jù)現(xiàn)有的普通LED，通過(guò)光譜儀實(shí)測(cè)結(jié)果(見圖4)。證明LED臺(tái)燈高能短波藍(lán)光(峰值波長(zhǎng)λρ為446nm)能量大于lut。依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)頒布的《IEC62471》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范:0.4ut藍(lán)光能量限值低于0.4ut為無(wú)生物安全危害等級(jí)。
[0022]本發(fā)明經(jīng)光源總成射出實(shí)測(cè)光線光譜圖(見圖5)，證明本發(fā)明LED臺(tái)燈射出藍(lán)光峰值波長(zhǎng)λρ為598nm，藍(lán)光能量降低到0.15ut。依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)頒布的《IEC62471》國(guó)際規(guī)范:0.4ut以下為安全標(biāo)準(zhǔn)值還更低。達(dá)到國(guó)際電工委員會(huì)頒布的《IEC62471》國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的四個(gè)等級(jí)中無(wú)危害等級(jí)。
[0023]本發(fā)明通過(guò)對(duì)藍(lán)光吸收、反射、頻率偏移等技術(shù)，改變了LED混合光源射出光線的光譜，偏移改變了高能短波藍(lán)光波長(zhǎng)446nm能量大于Iut峰值。使LED混合光源射出光線的光譜被偏移到波長(zhǎng)598nm藍(lán)光能量為0.15ut藍(lán)光低能量值。
[0024]依據(jù)國(guó)際電工委員會(huì)IEC《62741標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)LED產(chǎn)品的光輻射安全測(cè)試，大于Iut高能短波藍(lán)光系高度危害健康和威脅生命的藍(lán)光能量限值等級(jí)。依據(jù)《SGS國(guó)際生物安全標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)認(rèn)證》規(guī)范:高能短波藍(lán)光安全限值在0.4ut以下為安全限值，不構(gòu)成對(duì)人健康的危害。本發(fā)明藍(lán)光能量做到0.15ut，遠(yuǎn)低于0.4ut無(wú)危害安全值。
[0025]實(shí)施例2:以下列舉本發(fā)明的另一個(gè)較佳實(shí)施方式?；?1上的光源體2為2100K—4482K的18種按色溫大小逆向順序排列的LED發(fā)光二極管橫向布陣排列安裝，產(chǎn)生不同色溫的光線。凸體31的斜邊與折射板3平面的角度α為45°。其他與實(shí)施例1相同。
[0026]實(shí)施例3:本發(fā)明的再一個(gè)較佳實(shí)施方式?；?1上的光源體2為2100Κ—4482Κ的18種按色溫大小依次順序排列的LED發(fā)光二極管對(duì)角線布陣排列安裝，產(chǎn)生不同色溫的光線。凸體31的斜邊與折射板3平面的角度α為60°。其他與實(shí)施例1相同。
[0027]實(shí)施例4:本發(fā)明的再一個(gè)較佳實(shí)施方式?；?1上的光源體2為2100K—4482K的18種按色溫大小依次順序排列的LED發(fā)光二極管循環(huán)布陣排列安裝，產(chǎn)生不同色溫的光線。凸體31的斜邊與折射板3平面的角度α為65°。其他與實(shí)施例1相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.LED光源減藍(lán)光方法，其特征在于，其步驟包括: 1)準(zhǔn)備電路基板、透光的折射板、以及不同色溫的LED發(fā)光二極管； 2)將不同色溫的LED發(fā)光二極管按色溫差異布陣排列封裝于基板； 3)在裝有LED發(fā)光二極管的基板正面安裝有帶反光凸體的折射板。2.—種按權(quán)利要求1所述的方法制作的LED減藍(lán)光光源裝置，包括反射框和折射板，其特征在于，所述反射框的底面設(shè)置有基板，基板上安裝有光源體;所述折射板的一面設(shè)置有凸體，所述凸體的一側(cè)邊為斜邊，所述折射板設(shè)有凸體的一面朝光源體并覆蓋于反射框外。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED減藍(lán)光光源裝置，其特征在于，所述光源體為18種以下色溫的LED發(fā)光二極管。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED減藍(lán)光光源裝置，其特征在于，所述LED發(fā)光二極管的色溫分別為21001(、21601(、21401(、22401(、22561(、22801(、23121(、23551(、27001(、29601(、31001(、3310K、3610K、3900K、4100K 、4320Κ和4482Κ。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED減藍(lán)光光源裝置，其特征在于，所述凸體的斜邊與所述折射板平面的角度為10?80°。6.—種如權(quán)利要求2至5中任意一項(xiàng)所述的LED減藍(lán)光光源裝置的安裝方法，其特征在于，在反射框的底面基板上按順序布陣排列安裝18種色溫的LED發(fā)光二極管，反射框的框口安裝折射板，并使折射板設(shè)有凸體的一面朝向光源體； 所述18種色溫的LED發(fā)光二極管按順序布陣排列為按色溫大小依次順序排列、按色溫大小逆向順序排列或按色溫大小交錯(cuò)順序排列； 所述18種色溫的LED發(fā)光二極管按順序布陣排列的形式為縱向布陣順序、橫向布陣順序、對(duì)角線布陣順序或循環(huán)布陣順序。7.—種如權(quán)利要求1所述的LED光源減藍(lán)光方法，其特征在于，還包括該方法應(yīng)用于LED照明或LED顯示設(shè)備。
【文檔編號(hào)】H01L33/60GK106025011SQ201610569398
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】劉方棟, 楊大軍, 劉根如, 陶冬鳳, 鄒兆龍, 王倩茹
【申請(qǐng)人】江西利能低碳科技股份有限公司