一种降低蓝光危害的led封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体照明技术领域，具体的说，涉及一种能降低蓝光危害的低蓝光LED封装结构。
【背景技术】
[0002]LED替代传统的白炽灯、荧光灯和金卤灯，成为第四代光源和照明产品，已广泛应到到各种照明及显示领域。
[0003]目前合成白光主要有三种形式:一种为蓝光芯片激发黄色焚光粉合成白光LED；另一种为紫外光LED激发三基色粉混合成白光；第三种为采用红绿蓝三基色组成白光LED。
[0004]三种合成方式中，蓝光都是重要的组成部分，而光对人眼的伤害主要集中在紫外线、近紫外线、红外线以及波长为400?500nm的蓝光，当光处于短波长时，光化学反应起主要作用，波长越短，处于短波长区域的光子能量越大，光化学反应越严重。光处于长波时，主要是热效应起主要作用，光吸收导致人体器官温度升高、蛋白质变性。
[0005]LED的光生物安全性主要取决于蓝光部分，蓝光对人眼的透射率高，且主要集中在400-500nm的蓝光部分，其中400-450的短波蓝光对人眼的危害最大，人眼的感光部位对光的吸收峰都在这个波段范围内。应用于电视背光源的LED产品，根据其出屏对色点及白平衡的要求，所选用的蓝光LED芯片波段主要集中在440nm-450nm。
[0006]传统的电视背光源为CCFL或普通LED背光源产品，这两种背光源形式都存在对人眼有危害的400-450nm的蓝光波段；LED背光源的蓝光波段主要集中在440_455nm的短波蓝光中。近年来人们对光生物安全性越来越重视并致力于降低或消除低波段蓝光对人体的伤害。对于此低波段蓝光的危害，目前主要方法是针对人眼和背光源采取的一些对光的过滤措施，如采用防蓝光眼镜、在显示器上贴滤蓝光膜以及通过软件调整显示器来防蓝光，这些方法可滤掉一部分蓝光，但导致亮度损失，同时也会导致显示器颜色偏黄，视觉效果受到影响。这种方法尤其对电视背光源的影响较大。
[0007]基于上述缺陷，本发明提供了一种能够降低蓝光危害的LED封装结构。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种能够降低蓝光危害的LED封装结构。
[0009]本发明所述的能够降低蓝光危害的LED封装结构，包括基板、固定在基板上的蓝光LED芯片、叠置在蓝光LED芯片上的荧光粉层，其中，所述蓝光芯片采用大于455nm的高波蓝光芯片。
[0010]进一步的，所述高波段蓝光芯片为460nm以及高于460nm的蓝光芯片；
[0011]优选的，所述高波段蓝光芯片为460nm的蓝光芯片。
[0012]用大于455nm的高波蓝光芯片取代原有的低波蓝光芯片，即采用460nm或以上的蓝光芯片，来降低或消除蓝光对人眼的危害。但由于正常背光产品使用芯片波长在447.5-452.5nm，市场上的荧光粉(555_565nm)也大多基于此波长下效率最好。在维持出屏白点，色域，亮度等规格不变的情况下，使用高波长蓝光芯片配合目前市场上的普通荧光粉无法达到需要的出屏白点，色域，亮度，为达到同样的规格，本发明还调整了荧光粉的配比，来降低或消除蓝光对人眼的危害。
[0013]所述荧光粉层中荧光粉采用波长更长的黄粉(波长565-585nm)来实现维持出屏白点坐标；同时加入红粉，绿粉来保证出屏的色域标准，选用高光功率芯片来保持出屏的亮度规格。
[0014]优选的，所述荧光粉层中荧光粉采用波长568nm的黄粉。
[0015]具体的说，常规白光LED选取450nm蓝光LED芯片，其荧光粉浓度约10 %，其中557nm 黄粉 85 %，525nm 绿粉 12 %，650nm 红粉为 3 % ；
[0016]具体的说，本发明所述降低蓝光危害的LED封装结构中，所述蓝光LED芯片采用460nm蓝光LED芯片，荧光粉浓度增大至12 % -16 %，其中采用波长为568nm的黄粉78-82% ;波长为525nm的绿粉15-18% ;波长为650nm的红粉比例为2% _4%。
[0017]优选的，本发明的降低蓝光危害的LED封装结构中，所述蓝光LED芯片采用460nm蓝光LED芯片，荧光粉浓度增大至15%，其中采用波长为568nm的黄粉80% ;波长为525nm的绿粉16% ;波长为650nm的红粉比例为
[0018]另外，对于采用460nm以上的蓝光LED芯片的LED封装结构中，与常规的白光LED相比，所述荧光粉浓度增大4% _6%，其中绿粉增加I %，红粉比例增加2% -4% ;波长为565-585nm的黄粉为余量。
[0019]本发明所述的能够降低蓝光危害的LED封装结构特别适合用作电视、显示器等的背光源。与现有的背光源所用LED的封装结构相比，具有以下几个优势:
[0020]本发明的LED封装结构采用了长波蓝光芯片，大大降低了蓝光对人眼的损伤，同时将传统LED的蓝光波段上移，在背光源的应用上，无需使用防护眼镜、显示屏防蓝光膜以及软件调整显示器蓝光波段，并通过调整荧光层中荧光粉的比例，不会降低显示器的亮度，同时不会导致背光源颜色偏黄，影响画面品味；而且与上述传统LED降低显示器蓝光危害的方法相比，采用本发明所述的能够降低蓝光危害的LED封装结构，会具有更高亮度和更好的画面品味。
【附图说明】
[0021]图1为常规波长为447nm的蓝光芯片和本发明采用的波长为460nm蓝光芯片的蓝光光谱比较图，其中左边的峰是普通的采用450nm蓝光芯片的LED白光光谱；右边的是本发明采用460nm高波段蓝光芯片的LED的白光光谱；其X轴单位为nm，Y轴为发光强度归一化值(450nm的蓝光LED在积分球内测试的最大光强值定义为1，其它光强值等比例划分。
【具体实施方式】
[0022]以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的发明范围。该领域的技术工程师可根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。如无特别说明，所采用的方法是本领域常用的方法和设备。
[0023]实施例1
[0024]按下述比例分别准备LED封装结构。
[0025]I)常规白光LED:采用波长为450nm的蓝光芯片，荧光粉浓度为10%，其中采用波长为557nm的黄粉85% ;波长为525nm的绿粉12% ;波长为650nm的红粉比例为3% ；
[0026]2)本发明所述的能够降低蓝光危害的白光LED:采用波长为460nm的蓝光芯片，荧光粉浓度为15%，其中采用波长为568nm的黄粉80% ;波长为525nm的绿粉16% ;波长为650nm的红粉比例为3% ；
[0027]比较上述I)和2)白光LED封装结构的蓝光光谱，结果见图1。图1中，左边波峰对应的光谱为采用普通蓝光芯片447mm的白光LED光谱，右边波峰对应的光谱为高波段蓝光芯片460nm的白光LED光谱，比较可见，蓝光向长波平移13nm，白光光谱也平移13nm，大大降低了 450nm以下蓝光对人眼的伤害。
[0028]利用21颗上述IW的封装白光LED，制作32寸液晶电视背光源。此新型LED配合二次光学透镜，采用直下式的背光源方式，实现低蓝光危害的液晶显示器。
[0029]实施例2
[0030]将实施例1制备的2)本发明所述的能够降低蓝光危害的白光LED封装为白光LED，固晶于背光灯条上，实现18.5寸侧入式背光源。
【主权项】
1.一种能够降低蓝光危害的LED封装结构，包括基板、固定在基板上的蓝光LED芯片、叠置在蓝光LED芯片上的荧光粉层，其特征在于，所述蓝光芯片采用大于455nm的高波蓝光芯片。
2.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述高波段蓝光芯片为460nm以及高于460nm的蓝光芯片。
3.如权利要求1或2所述的LED封装结构，其特征在于，所述高波段蓝光芯片为460nm的蓝光芯片。
4.如权利要求1所述的LED封装结构，其特征在于，所述荧光粉层中荧光粉中的黄粉采用波长为565-585nm的黄粉。
5.如权利要求1或4所述的LED封装结构，其特征在于，所述荧光粉层中荧光粉中的黄粉采用波长568nm的黄粉。
6.如权利要求1、4或5所述的LED封装结构，其特征在于，所述蓝光LED芯片采用460nm蓝光LED芯片，荧光粉浓度增大至12 % -16 %，其中采用波长为568nm的黄粉78-82% ;波长为525nm的绿粉15-18% ;波长为650nm的红粉比例为2% _4%。
7.如权利要求1、4、5或6所述的LED封装结构，其特征在于，所述蓝光LED芯片采用460nm蓝光LED芯片，荧光粉浓度增大至15%，其中采用波长为568nm的黄粉80% ;波长为525nm的绿粉16% ;波长为650nm的红粉比例为4%。
8.如权利要求1-7任一所述的LED封装结构，其特征在于，对于采用460nm以上的蓝光LED芯片的LED封装结构中，与常规的白光LED相比，所述荧光粉浓度增大4% -6 %，其中绿粉增加1%，红粉比例增加2% -4% ;波长为565-585nm的黄粉为余量。
【专利摘要】本发明涉及一种能够降低蓝光危害的LED封装结构，其所述蓝光芯片采用大于455nm的高波蓝光芯片，同时调整荧光层中荧光粉的浓度和配比，得到本发明的产品，其特别适合用作电视、显示器等的背光源。与现有的背光源所用LED的封装结构相比，具有以下几个优势：由于采用了长波蓝光芯片，大大降低了蓝光对人眼的损伤，同时将传统LED的蓝光波段上移，在背光源的应用上，无需使用防护眼镜、显示屏防蓝光膜以及软件调整显示器蓝光波段，并通过调整荧光层中荧光粉的比例，不会降低显示器的亮度，同时不会导致背光源颜色偏黄，影响画面品味，且能够具有更高亮度和更好的画面品味。
【IPC分类】H01L33-48, H01L33-50
【公开号】CN104638092
【申请号】CN201510039301
【发明人】刘国旭, 朱贺玲, 赵玉磊
【申请人】易美芯光（北京）科技有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月27日