一种LED灯珠的制作方法

本发明属于灯具产品技术领域，具体涉及一种led灯珠。

背景技术：

现有技术中，led(lightemittingdiode)是一种固态半导体器件，可将电能转换为光能，具有耗电量小、发光效率高、聚光效果好、反应速度快、可控性强、能承受高冲击力、使用寿命长、环保等优点。近年来，led照明技术得到了突飞猛进的发展，随着功率型led器件技术的发展，使led在照明领域中得到巨大的应用，led正逐步取代传统的白炽灯、卤素灯甚至高压钠灯，成为照明光源的主流。

随着led产品的大量应用，其带来的影响也逐步显现。根据2018年全国儿童青少年近视调查的结果，我国小学生近视率36.0％，初中生71.6％，高中生81.0％，近视已经成为严重危害中国乃至全世界社会公共卫生的问题之一。而影响青少年视力健康的一个重要因素是电子屏显产品或照明灯具的短波蓝光。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。实际上，并非整个波段的蓝光都对视网膜有害，视网膜损伤程度与照明辐射光谱有非常紧密的关系，当前，业内普遍认为对视网膜有害的是介于400～465nm的短波蓝光，其中415～460nm范围内的光谱集中了其中80％的伤害，而且在波长440～450nm波段附近的伤害影响达到峰值。甚至还有的研究指出高强度蓝光会引发乳腺和rg3癌。

此外，蓝光可以通过人眼视网膜上的第三类感官细胞来调节人的生理节律和情绪，进而对人体的生理心理健康等产生影响，影响人体生物节律，而这种作用主要是通过470～495nm的长波蓝光调控褪黑色素分泌实现的。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。长波蓝光可以抑制褪黑色素的分泌，使人更加兴奋。

因此，在设计光源时，为保证人眼的健康，需要限制或者去除415～465nm部分的高能蓝光。为影响人体生物节律，需要合理使用470～495nm的长波蓝光。应用于教室照明、商业照明、办公照明、医疗照明等领域，需要使用470～495nm的长波蓝光做为激发光源，以达到使人更加兴奋，让工作及学习效率事半功倍的效果。

当前led白光照明或背光产品，主流的方式是使用蓝光激发荧光粉的方式产生白光，一般蓝光的波长集中在440～460nm，如图1光谱所示，对人眼的健康影响较大。另外，少部分厂商使用近紫外光激发荧光粉的方式，意图减少蓝光的量，然而这种方式引进了对人伤害更大的近紫外光，少量的近紫外光能促进人体合成维生素d，以防止患佝偻病，但过多的紫外光进入人体内会导致皮肤癌。此外还有采用rgb三基色激发白光的方法,普遍价格昂贵，用于照明毫无成本优势。

因此，研发出一种使用峰值波长470～495nm的长波蓝光作为激发光源的80显以上的led灯珠迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，具体公开一种led灯珠，该led灯珠有效地解决了短波蓝光对人体的危害，限制或者去除415～465nm部分对人体危害较大的高能蓝光，仅使用470～495nm的长波蓝光作为激发光源，使人更加兴奋，工作精力旺盛，可有效缓解假期综合征，适用于教室照明、图书馆照明、办公照明、商业照明等。

为了达到上述技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：

本发明所述的一种led灯珠，包括灯珠支架、led芯片、固晶材料、键合丝、荧光胶，所述led芯片通过固晶材料固定在灯珠支架的底座上，所述led灯珠采用长波蓝光激发的荧光胶进行封装，所述蓝光led芯片为峰值发光波长为470～495nm的发光芯片。

作为上述技术的进一步改进，所述蓝光led芯片的峰值发光波长为475～485nm。

作为上述技术的更进一步改进，所述led芯片包括外延层、p电极、n电极、衬底，所述外延层为掺杂的氮化镓，所述衬底为蓝宝石衬底。

作为上述技术的更进一步改进，所述荧光胶为硅胶或环氧树脂透明材料和荧光粉颗粒的混合物，所述荧光胶经过470～495nm波段的蓝光激发后，能达到80显指，所述荧光粉颗粒包含一种或多种荧光粉。

作为上述技术的更进一步改进，所述荧光粉的材料为氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、氮化物、硫化物可受激发光材料。

作为上述技术的更进一步改进，所述led芯片为单pn结的传统led芯片，或是芯片层级实现多pn结串并联的高电压led芯片，或是集成于同一衬底的多个独立pn结结构。

作为上述技术的更进一步改进，所述固晶材料，使用正装芯片时，为硅胶或环氧树脂等透明固晶材料；使用倒装芯片时为锡膏、金锡焊料等，使用垂直芯片时一般为导电银胶。

作为上述技术的更进一步改进，所述键合材料，使用正装芯片时，一般为金线、银线、铜线、铝线或合金线等；使用倒装芯片时，键合材料和固晶材料相同，一般为锡膏、金锡焊料等；使用垂直芯片时，键合材料包含键合线和固晶材料，所述键合线为金线、银线、铜线、铝线或合金线等，固晶材料为导电银胶。

作为上述技术的更进一步改进，所述led灯珠为led封装产品，包括但不限于下述封装模式：贴片封装或直插封装或cob封装或csp封装或miniled或microled。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明所述的led灯珠，其通过采用长波蓝光激发的荧光胶进行封装，且所述蓝光led芯片为峰值发光波长为470～495nm的发光芯片，限制或者去除415～465nm部分对人体危害较大的高能蓝光，仅使用470～495nm的长波蓝光作为激发光源，使人更加兴奋，工作精力旺盛，可有效缓解假期综合征，适用于教室照明、图书馆照明、办公照明、商业照明等。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明：

图1是传统蓝光激发荧光粉的光谱图；

图2是本发明所述的led灯珠的光谱图；

图3是本发明所述的led灯珠结构示意图；

图4是本发明实施例一led灯珠的光谱图；

图5是本发明实施例三led灯珠的光谱图；

图6是本发明实施例四led灯珠的光谱图；

图7是本发明实施例五led灯珠的光谱图。

具体实施方式

如图3所示，本发明所述的一种led灯珠，包括灯珠支架1、led芯片2、固晶材料3、键合丝4、荧光胶5，所述led芯片2通过固晶材料3固定在灯珠支架1的底座上，所述的led灯珠采用长波蓝光激发的荧光胶5进行封装，所述led芯片2为峰值发光波长为470～495nm的蓝光发光芯片。

如图2所示，优选的，所述led芯片2的峰值发光波长为475～485nm。

在本发明中，所述led芯片2包括外延层、p电极、n电极、衬底，所述外延层为掺杂的氮化镓，所述衬底为蓝宝石衬底。

在本发明中，所述荧光胶5为硅胶或环氧树脂透明材料和荧光粉颗粒的混合物，所述荧光胶5经过470～495nm波段的蓝光激发后，能达到80显指，所述荧光粉颗粒包含一种或多种荧光粉，且所述荧光粉的材料为氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、氮化物、硫化物可受激发光材料。

在本发明中，所述led芯片2为单pn结的传统led芯片2，或是芯片层级实现多pn结串并联的高电压led芯片2，或是集成于同一衬底的多个独立pn结结构。

所述固晶材料3，使用正装芯片时，为硅胶或环氧树脂等透明固晶材料3；使用倒装芯片时为锡膏、金锡焊料等，使用垂直芯片时一般为导电银胶。

所述键合材料4，使用正装芯片时，一般是金线、银线、铜线、铝线或合金线等，使用倒装芯片或垂直芯片时，键合材料4和固晶材料3相同。

所述键合材料4，使用倒装芯片时，键合材料和固晶材料相同，一般为锡膏、金锡焊料等。

使用垂直芯片时，键合材料4包含键合线和固晶材料，一般的，键合线为金线、银线、铜线、铝线或合金线等，固晶材料为导电银胶。

在本发明中，所述led灯珠为led封装产品，其封装方式包括但不限于下述封装模式：贴片封装或直插封装或cob封装或csp封装或miniled或microled。

实现80以上显指的led灯珠的实施方式具体如下述几个实施例：

实施例一：

本实施例一所述的led灯珠是2700k色温led灯珠，其由470～495nm峰值波段的蓝光芯片激发荧光胶，该led灯珠的光谱如图4所示。所述荧光胶5包含黄绿色荧光粉、红色荧光粉、封装胶等材料。优选的，蓝光芯片的波段为475～485nm。所述荧光粉为氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、氮化物、硫化物等可受激发光材料。其中，黄绿色荧光粉的峰值波长为535～565nm，优选的波段为551nm；红色荧光粉的峰值波长为628～658nm，优选的波段为643nm。且封装胶一般为硅胶或环氧树脂等透明材料。

实施例二：

本实施例二所述的led灯珠是3000k色温的led灯珠，由470～495nm峰值波段的蓝光芯片激发荧光胶，从而制造出所述的led灯珠，光谱如图2所示。所述的荧光胶5包含黄绿色荧光粉、红色荧光粉、封装胶等材料。优选的，蓝光芯片的波段为475～485nm，一般的，所述荧光粉的材料为氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、氮化物、硫化物等可受激发光材料。其中，黄绿色荧光粉的峰值波长为535～565nm，优选的波段为551nm；所述红色荧光粉的峰值波长为628～658nm，优选的波段为643nm，封装胶一般为硅胶或环氧树脂等透明材料。

实施例三：

本实施例三所述的led灯珠是4000k色温led灯珠，由470～495nm峰值波段的蓝光芯片激发荧光胶，从而制造出所述的led灯珠，该实施例中的led灯珠的光谱如图5所示。所述荧光胶5包含绿色荧光粉、黄色荧光粉、封装胶等材料。优选的，蓝光芯片的波段为470～480nm。一般的，所述荧光粉的材料为氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、氮化物、硫化物等可受激发光材料。其中，绿色荧光粉的峰值波长为514～545nm，优选的波段为529nm，黄色荧光粉的峰值波长为565～595nm，优选的波段为580nm。封装胶一般为硅胶或环氧树脂等透明材料。

实施例四：

本实施例四所述的led灯珠是5000k色温led灯珠，由470～495nm峰值波段的蓝光芯片激发荧光胶，从而制造出所述的led灯珠，该实施例中的led灯珠的光谱如图6所示。所述的荧光胶5包含绿色荧光粉、黄色荧光粉、650波段红色荧光粉、封装胶等材料。优选的，蓝光芯片的波段为470～480nm。一般的，所述荧光粉的材料为氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、氮化物、硫化物等可受激发光材料。其中，绿色荧光粉的峰值波长为521～552nm，优选的波段为536nm；所述黄色荧光粉的峰值波长为565～595nm，优选的波段为580nm。使用的封装胶一般为硅胶或环氧树脂等透明材料。

实施例五：

本实施例五所述的led灯珠是6500k色温led灯珠，由470～495nm峰值波段的蓝光芯片激发荧光胶5，从而得出所述的led灯珠，其光谱如图7所示。所述荧光胶5含绿色荧光粉、黄色荧光粉、红色荧光粉、封装胶等材料。优选的，所述蓝光芯片的波段为470～480nm。一般的，且荧光粉的材料为氮氧化物、铝酸盐、硅酸盐、氮化物、硫化物等可受激发光材料，其中，绿色荧光粉的峰值波长为521～552nm，优选的波段为536nm；黄色荧光粉的峰值波长为565～595nm，优选的波段为580nm；红色荧光粉的峰值波长为635～665nm，优选的波段为650nm。使用的封装胶一般为硅胶或环氧树脂等透明材料。

本发明并不局限于上述实施方式，凡是对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意味着包含这些改动和变型。