[发明专利]一种去蓝光的LED芯片

说明书

本发明提供了一种去蓝光的LED芯片，包括UVLED芯片，该UVLED芯片的出光面均匀覆盖有一层去蓝光涂层，该去蓝光涂层包括环氧树脂、银胶、红色荧光粉、绿色荧光粉、蓝色荧光粉、纳米稀土氧化物、硅、氮化镓、砷化镓。本发明通过各组分的配合形成去蓝光涂层并在LED芯片封装过程中喷涂至UVLED芯片的出光面，使LED芯片发出的有害蓝光比例大大减小，有效避免蓝光导致的眼睛病理危害和人体节律危害，并且增加无害蓝光比例，增加对压抑褪黑素分泌的作用，起到使人精神爽利的作用，同时光谱分布均匀，保证了出射照明光的均匀柔和，有效避免眩光；使用去蓝光涂层实现去蓝光功能，有效降低封装难度，减少制造成本，特别适合用于制造教室中使用的LED灯，保护儿童视力。

技术领域

本发明涉及照明技术领域，尤其是指一种去蓝光的LED芯片。

背景技术

自然界本身是没有单独的白光，而是由蓝光与绿光、黄光混合后呈现出白光。绿光和黄光能量较小，对眼睛刺激较小；蓝光波短，能量高，更当其到达视网膜黄斑中心凹，黄斑里含的叶黄素会吸收适量的蓝光，而未被吸收的蓝光的射入会产生活性氧，过量的活性氧会氧化损伤视网膜色素上皮细胞，使视网膜色素上皮细胞无法正常向视觉细胞提供营养和代谢，导致视觉细胞营养供应不良，最终导致黄斑部主要的视觉细胞死亡，视觉细胞是不可再生的，这将大大影响视力健康。尤其是儿童人群，其视网膜黄斑对蓝光的吸收能力弱，使视网膜接收到的蓝光辐射是成年人的2倍左右，所以蓝光辐射对儿童视力健康影响最大，是最需要保护的群体。

蓝光中，并不是所有波长的蓝光都会对人眼造成伤害，如图1，波长为415-455nm的蓝光对视网膜色素上皮细胞的损害是波长480-500nm的2-4倍，属于有害蓝光，是特别需要去除的波长范围；而480-500nm波长范围的蓝光由于对视网膜色素上皮细胞的损害低、对压抑褪黑素分泌的作用大，反而起到使人精神爽利的作用，属于无害蓝光，是需要保留的波长范围。

日常学校和家庭中多使用荧光灯或LED灯作为光源供儿童学习，但是荧光灯和普通LED灯由于其发光原理，如图2和图3，其发出的光源通常在波长415-455nm的范围具有较高强度、而在波长480-500nm范围的强度较低，这不但使有害蓝光强度较高，对人眼造成伤害，而且反而无害蓝光强度较低，更增加了人眼的不适。

稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素氧化物，以及与镧系元素化学性质相似的钪（Sc）和钇（Y）共17种元素的氧化物。稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用，随着科技的进步和应用技术的不断突破，稀土氧化物的价值将越来越大。在稀土元素的多电子原子中，对于一种确定的电子组态，可以有几种不同的S、L、J状态，这些状态的自旋（S）、轨道（L）和总角动量（J）不同，即包含着电子间相互作用情况不同，因而能量有所不同，原子能级的高低和S的大小很有关系，原子的光谱项用2s+1L表示。在L-S耦合的情况下，从同一组态出现的各个谱项的能量是有差别的。由于E4f能级上的电子受电子自旋角动量和轨道角动量的相互作用、耦合（L-S）产生了许多能级亚层，导致了f-f电子跃迁（ΔE=E2-E1=hν），产生了线状吸收光谱，这种f-f跃迁导致了对可见光的选择性地吸收是稀土元素发光的根本原因。稀土元素的电子能级和谱线比其它元素丰富多样，它们在从紫外光、可见光到红外光区都有吸收或发射现象，是非常好的色谱较广的有色物质。

GaN（氮化镓）材料系列是一种理想的短波长发光器件材料，GaN及其合金的带隙覆盖了从红色到紫外的光谱范围。自从1991年日本研制出同质结GaN蓝色LED之后，InGaN/AlGaN双异质结超亮度蓝色LED、InGaN单量子阱GaNLED相继问世。目前，Zcd和6cd单量子阱GaN蓝色和绿色LED已进入大批量生产阶段，从而填补了市场上蓝色LED多年的空白。蓝色发光器件在高密度光盘的信息存取、全光显示、激光打印机等领域有着巨大的应用市场。随着对Ⅲ族氮化物材料和器件研究与开发工作的不断深入，GaInN超高度蓝光、绿光LED技术已经实现商品化，现在世界各大公司和研究机构都纷纷投入巨资加入到开发蓝光LED的竞争行列。