一種減少藍光危害的發光裝置及發光方法與流程
2023-11-10 06:37:07
本發明涉及一種發光裝置及發光方法，尤其涉及一種減少藍光危害的發光裝置及發光方法。
背景技術：
發光裝置包括led光源，該led光源包括led晶片和藍光激發黃色螢光粉層，該led晶片發出的光線經藍光激發黃色螢光粉層激發生成光譜由黃光和藍光構成的黃藍光線。在led朝高光通、高光效發展的大環境下，容易帶來藍光過量的問題，特別是高色溫的led光源。因此存在有如下不足：1、當藍光的含量達到一定的劑量就會對視網膜造成一定的損害；2、目前iec標準對於藍光輻射的評定等級也越來越嚴格，造成現有led光源的成品率降低，成本提高。
技術實現要素：
本發明提供了一種減少藍光危害的發光裝置及發光方法，其克服了背景技術中led發光裝置及發光方法所存在的不足。
本發明解決其技術問題的所採用的技術方案之一是：
一種減少藍光危害的發光裝置，包括led光源，該led光源包括led晶片和藍光激發黃色螢光粉層，該led晶片發出的光線經藍光激發黃色螢光粉層激發生成光譜包括黃光和藍光的黃藍光線，還包括一透鏡，該透鏡的材質為包含透光塑料材料和色粉的混合材料，該色粉選擇紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉之一或上述至少兩種色粉的混合色粉，該黃藍光線通過透鏡向外照射，該透鏡的色粉吸收黃藍光線中的部分藍光。
一實施例之中：該紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉都為無機色粉，且該色粉包括透明氧化鐵，該透明氧化鐵的微粒直徑為10nm-90nm。
一實施例之中：該色粉由透明氧化鐵、基底和分散助劑構成。
一實施例之中：該色粉佔透光塑料材料的質量百分比大於0.02％。
一實施例之中：該色粉佔透光塑料材料的質量百分比0.1％-1％。
一實施例之中：該透明氧化鐵成分包括feooh或fe2o3或兩者混合物。
本發明解決其技術問題的所採用的技術方案之二是：
一種減少藍光危害的發光方法，包括：
led晶片發出的光線激發藍光激發黃色螢光粉層並成光譜包括黃光和藍光的黃藍光線；
黃藍光線經透鏡向外照射，該透鏡的材質為包含透光塑料材料和色粉的混合材料，該色粉選擇紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉之一或上述至少兩種色粉的混合色粉，該透鏡的色粉吸收黃藍光線中的部分藍光，黃藍光線經吸收後再向外照射。
一實施例之中：該紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉都為無機色粉，且該色粉包括透明氧化鐵，該透明氧化鐵的微粒直徑為10nm-90nm。
一實施例之中：該紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉都為無機色粉，且該無機色粉由透明氧化鐵、基底和分散助劑構成。
一實施例之中：該色粉佔透光塑料材料的質量百分比為大於0.02％。
本技術方案與背景技術相比，它具有如下優點：
透鏡的材質為包含透光塑料材料和色粉的混合材料，色粉選擇紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉之一或上述至少兩種色粉的混合色粉，透鏡的色粉能選擇性吸收黃藍光線中的部分藍光，黃藍光線經吸收後再向外照射，向外照射的光線減少了藍光含量，藍光輻射量減小，降低對視網膜造成損害，減少藍光危害,使led出光更加環保，能獲得更高的光生物安全認證等級，提高產品的競爭力，提高產品成品率，降低產品成本。紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉之一或上述至少兩種色粉的混合色粉能選擇性吸收黃藍光線中的部分藍光，且吸收量大，減少藍光危害效果好。
透明氧化鐵的微粒直徑為10nm-90nm，一方面，因其微粒直徑比光的波長小，所以對光沒有散射能力，沒有遮蓋力，能呈透明狀態；另一方面，使用在光學器件中，可以將光學效率的損失降到最小。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是減少藍光危害的發光裝置的測試示意圖。
圖2是本發明色粉添加比例與測試藍光值的變化趨勢圖。
具體實施方式
一種減少藍光危害的發光裝置，包括led光源和透鏡。該led光源包括led晶片和藍光激發黃色螢光粉層，該led晶片發出的光線經藍光激發黃色螢光粉層激發生成光譜包括黃光和藍光的黃藍光線。該透鏡的材質為包含透光塑料材料和色粉的混合材料，包含透光塑料材料和色粉的混合材料經攪拌機攪拌後再進行成型，以成型出透鏡。該色粉選擇紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉之一或為上述至少兩種色粉的混合色粉，該黃藍光線通過透鏡向外照射，該透鏡的色粉能選擇性吸收黃藍光線中的部分藍光，黃藍光線經吸收後再向外照射，能減少向外照射光線中的藍光含量及藍光輻射量。
該色粉佔透光塑料材料的質量百分比大於0.02％，如0.03％、0.1％、0.25％、0.5％、1％。該透光塑料材料如乳白塑料或透明塑料，如pc、ps、pp、pmma等。該紅色色粉、黃色色粉和橙色色粉都為無機色粉，且該無機色粉由透明氧化鐵、基底和分散助劑構成；該透明氧化鐵又稱納米氧化鐵，該透明氧化鐵主要成分包括feooh或fe2o3或feooh和fe2o3的混合料；包含但不僅限於α-fe2o3、γ-fe2o3、α-feooh等；通過控制鐵的價態來控制色粉呈所需求的顏色；該基底和分散助劑用於幫助色粉能更好混入不同的材料中。該透明氧化鐵的微粒直徑小於傳統的微粒直徑，選擇10nm-90nm。其製成方法如：在透鏡生產使用的透光塑料材料中添加了色粉，使用攪拌機充分攪拌後，並注塑成透鏡。
一種減少藍光危害的發光方法，包括：
led晶片發出的光線激發藍光激發黃色螢光粉層並成光譜包括黃光和藍光的黃藍光線，如由黃光和藍光構成的黃藍光線；
黃藍光線經透鏡向外照射，該透鏡如上所述，透鏡的透明色粉吸收黃藍光線中的部分藍光，黃藍光線經吸收後再向外照射。
請查閱圖1，它是減少藍光危害的發光裝置根據標準iec/en62471進行藍光輻射量測試示意圖。通過iec/en62471評估本發明技術方案與不同燈、燈系統相比的光輻射危害，並根據測試數據對產品進行危害分級，包括豁免級，低危害，中等危害，高危害級別。本實施例中，led光源的配合色溫為5000k；色粉佔透光塑料材料的質量百分比為0.03％。在距離測試光源(上述發光裝置製成的射燈)0.2m處設置成像亮度計和光譜儀，分布測出最大亮度和相對光譜功率密度，最好通過計算獲得光譜的最大輻射亮度，根據藍光危害加權函數算出藍光加權輻射亮度lb。參照lb(11mrad)，如果result大於40000為高危害，result在10000和40000則為中等危害，result在100～10000之間是低危害，result小於100就是豁免級別。
下述表一、表二中：testresults-測試結果；symbol-由測試光源對應於觀察者眼睛或測量點形成的視角，如果照射時間小於100s，視角取11mrad，如果照射時間大於10000s，視角取100mrad；units-藍光加權輻射亮度的單位；results-藍光加權輻射亮度的數值。
表一：未加色粉的透鏡的藍光測試結果：
表二：加0.03％色粉的透鏡的藍光測試結果：
以上數據表明，添加0.03％色粉的透鏡對藍光輻射量相對於未加色粉的透鏡減少15％。
色粉添加比例與藍光減少率的對比請查閱圖2和下表：
上述數據說明添加了色粉的透鏡可以大幅度下降藍光輻射值，並且添加比例越多藍光減少越多，為0.25％時藍光減少近50％，為0.5時藍光減少近75％。
以上所述，僅為本發明較佳實施例而已，故不能依此限定本發明實施的範圍，即依本發明專利範圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明涵蓋的範圍內。