CN107801275A - 一种暖白光防刺眼led灯 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种暖白光防刺眼LED灯，包括LED灯珠和缓慢点亮控制***，LED灯珠包括蓝色发光二极体和设置在蓝色发光二极体上端面的灯珠配色层，蓝色发光二极体与缓慢点亮控制***电连接，灯珠配色层由红荧光粉层、绿荧光粉层纵向依次层叠而成，该灯启动时缓慢变亮，即使人眼已经适应了黑暗环境的状态下开灯也不会觉得刺眼，其采用红荧光粉层、绿荧光粉层与蓝色发光二极体混合出的灯光，比单使用黄色荧光粉所得的灯光显色指数更高，色调偏暖，看上去不会觉得刺眼,灯光下的物体也显得更自然。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明工具，特别是一种LED灯。
背景技术
现有技术中的LED灯开启即时点亮，反应灵敏，应用广泛。但这种LED灯在完全黑暗的状态下突然开启时，会让使用者感觉十分刺眼，特别是在人适应了黑暗环境时，突然开灯会造成不适，甚至会对眼睛造成伤害。另外，现有技术中的LED灯普遍使用蓝色发光二极体晶粒配合钇铝石榴石黄色荧光粉发出白光，这种LED灯光谱不够均匀，蓝绿光谱段过宽，红黄光谱段较窄，造成灯光色调偏冷，灯光刺眼，灯光下的物体颜色冷淡。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种缓慢点亮，显色指数高的暖白光防刺眼LED灯。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种暖白光防刺眼LED灯，包括LED灯珠和缓慢点亮控制***，所述LED灯珠包括蓝色发光二极体和设置在所述蓝色发光二极体上端面的灯珠配色层，所述蓝色发光二极体与所述缓慢点亮控制***电连接，所述灯珠配色层由红荧光粉层、绿荧光粉层纵向依次层叠而成。
所述缓慢点亮控制***包括电源输入端、控制开关SW、整流桥QZ、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、NPN型三极管Q1、二极管D1、二极管D2、二极管D4，以及一个由电阻R4和电容C4组成的滤波电路和一个由控制芯片U、电阻R5-R15、电容C5-C9、铁芯电感L1、二极管D3和PNP型三极管Q2组成的降压斩波电路；所述控制开关SW一端接在所述电源输入端的火线上，另一端接所述整流桥QZ的输入端；所述电阻R1一端接所述整流桥QZ直流电输出端的正极，另一端通过所述电容C1后接地；所述整流桥QZ直流电输出端的负极接地；所述电阻R2一端接所述电阻R1与所述整流桥QZ直流电输出端的正极之间的节点，另一端通过所述电阻R3后接地；所述NPN型三极管Q1的基极接所述电阻R1与所述电容C1之间的节点，所述NPN型三极管Q1的集电极接所述整流桥QZ直流电输出端的正极，所述NPN型三极管Q1的发射极分两路，一路通过所述电容C2接地，另一路接所述二极管D1的正极；所述二极管D1的负极接所述电阻R2与所述电阻R3之间的节点；所述二极管D2的正极接所述电阻R2与所述电阻R3之间的节点，负极通过所述滤波电路后接所述降压斩波电路的输入端；所述降压斩波电路的输出端接所述二极管D4的负极，所述二极管D4的负极接所述蓝色发光二极体Z，所述二极管D4的正极接所述整流桥QZ整流桥QZ直流电输出端的正极。
所述红荧光粉层、绿荧光粉层分别由红荧光粉胶、绿荧光粉胶制成，所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶每种荧光粉胶由以下重量份的原料制成：粘合剂10-15、荧光粉30-50、混匀介质20-50、分散剂0.2-0.5、流平剂0.2-1、消泡剂0.1-0.5。
所述红荧光粉胶中的荧光粉由以下质量分数物质组成：ZnS:Cl 22%-40%、SrS:Eu2+20%-33%、SrCa2S4: Eu2+ 25%-35%、CaS: Eu2+ 2%-15%。
所述绿荧光粉胶中的荧光粉由以下质量分数物质组成：Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+20%-33%、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+ 20%-33%、Ca3SiO4Cl2:Eu2+ 15%-25%、ZnS:Cu2+和ZnS:Al3+以任意比例混合共占25%-35%。
所述粘合剂选自透明环氧胶或透明聚氨酯灌封胶。
所述混匀介质选自正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、甲乙酮中的一种或任意比例的两种及以上。
所述分散剂为油酸或十二烷基苯磺酸钠；所述消泡剂为二甲基硅酮油；所述流平剂为聚醚改性有机硅氧烷。
所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶的制作方法为：40℃-70℃下，按所述重量份，往搅拌釜中加入所述混匀介质、分散剂、消泡剂，以500r/min的速度搅拌10分钟，按荧光粉胶类型往反应釜中加入对应的所述荧光粉，边搅拌边加入所述流平剂，以1000 r/min的速度搅拌1h后，加入所述粘合剂再搅拌5min得到对应荧光粉胶；由所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶分别制成红荧光粉层、绿荧光粉层的方法为：将对应荧光粉胶置入真空脱泡机中脱泡20min后，通过点胶机点胶，固化后得到对应的所述红荧光粉层、绿荧光粉层，所述红荧光粉层、绿荧光粉层的厚度比为11:10。
本发明的有益效果是：本发明通过缓慢点亮控制***控制LED灯启动时缓慢变亮，即使人眼已经适应了黑暗环境的状态下开灯也不会觉得刺眼；其采用红荧光粉层、绿荧光粉层与蓝色发光二极体混合出的灯，比单使用黄色荧光粉所得的灯光显色指数更高，色调偏暖，看上去不会觉得刺眼,灯光下的物体也显得更自然。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是缓慢点亮控制***的电路图。
具体实施方式
一种暖白光防刺眼LED灯，包括LED灯珠和缓慢点亮控制***，所述LED灯珠包括蓝色发光二极体和设置在所述蓝色发光二极体上端面的灯珠配色层，所述蓝色发光二极体与所述缓慢点亮控制***电连接，所述灯珠配色层由红荧光粉层、绿荧光粉层纵向依次层叠而成。
参照图1，所述缓慢点亮控制***包括电源输入端、控制开关SW、整流桥QZ、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、NPN型三极管Q1、二极管D1、二极管D2、二极管D4，以及一个由电阻R4和电容C4组成的滤波电路和一个由控制芯片U、电阻R5-R15、电容C5-C9、铁芯电感L1、二极管D3和PNP型三极管Q2组成的降压斩波电路；所述控制开关SW一端接在所述电源输入端的火线上，另一端接所述整流桥QZ的输入端；所述电阻R1一端接所述整流桥QZ直流电输出端的正极，另一端通过所述电容C1后接地；所述整流桥QZ直流电输出端的负极接地；所述电阻R2一端接所述电阻R1与所述整流桥QZ直流电输出端的正极之间的节点，另一端通过所述电阻R3后接地；所述NPN型三极管Q1的基极接所述电阻R1与所述电容C1之间的节点，所述NPN型三极管Q1的集电极接所述整流桥QZ直流电输出端的正极，所述NPN型三极管Q1的发射极分两路，一路通过所述电容C2接地，另一路接所述二极管D1的正极；所述二极管D1的负极接所述电阻R2与所述电阻R3之间的节点；所述二极管D2的正极接所述电阻R2与所述电阻R3之间的节点，负极通过所述滤波电路后接所述降压斩波电路的输入端；所述降压斩波电路的输出端接所述二极管D4的负极，所述二极管D4的负极接所述蓝色发光二极体Z，所述二极管D4的正极接所述整流桥QZ整流桥QZ直流电输出端的正极。在本实施例中，所述控制芯片的型号为MC33060。
电路工作原理：当启动控制开关SW后，所述整理桥QZ首先对输入交流电进行整流后输出，输出的直流电主要分两路，一路首先通过所述电阻R2和二极管D2后进入所述滤波电路，所述滤波电路除去电路中纹波，然后再将直流电输出给所述降压斩波电路的输入端，所述降压斩波电路主要由主控芯片U进行PWM调控来控制输出的电压，最后再将输出电压输送二极管D4，为D4提供最小导通电压，使其导通，给所述蓝色发光二极体Z提供预热电压，此时蓝色发光二极体Z表现为微亮；另一路直流电经所述电阻R1限流后，为所述电容C1进行慢速充电，电容C1两端的电压逐渐增大，当达到所述NPN型三极管Q1的基极偏置电压时，二极管D4的导通电压逐渐增大，从而使得蓝色发光二极体Z逐渐变亮，最终为全功率发光。
所述红荧光粉层、绿荧光粉层分别由红荧光粉胶、绿荧光粉胶制成，所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶每种荧光粉胶由以下重量份的原料制成：粘合剂10-15、荧光粉30-50、混匀介质20-50、分散剂0.2-0.5、流平剂0.2-1、消泡剂0.1-0.5。
所述红荧光粉胶中的荧光粉由以下质量分数物质组成：ZnS:Cl 22%-40%、SrS:Eu2+20%-33%、SrCa2S4: Eu2+ 25%-35%、CaS: Eu2+ 2%-15%。
所述绿荧光粉胶中的荧光粉由以下质量分数物质组成：Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+20%-33%、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+ 20%-33%、Ca3SiO4Cl2:Eu2+ 15%-25%、ZnS:Cu2+和ZnS:Al3+以任意比例混合共占25%-35%。
所述粘合剂选自透明环氧胶或透明聚氨酯灌封胶。
所述混匀介质选自正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、甲乙酮中的一种或任意比例的两种及以上。
所述分散剂为油酸或十二烷基苯磺酸钠；所述消泡剂为二甲基硅酮油；所述流平剂为聚醚改性有机硅氧烷。
所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶的制作方法为：40℃-70℃下，按所述重量份，往搅拌釜中加入所述混匀介质、分散剂、消泡剂，以500r/min的速度搅拌10分钟，按荧光粉胶类型往反应釜中加入对应的所述荧光粉，边搅拌边加入所述流平剂，以1000 r/min的速度搅拌1h后，加入所述粘合剂再搅拌5min得到对应荧光粉胶；由所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶分别制成红荧光粉层、绿荧光粉层的方法为：将对应荧光粉胶置入真空脱泡机中脱泡20min后，通过点胶机点胶，固化后得到对应的所述红荧光粉层、绿荧光粉层，所述红荧光粉层、绿荧光粉层的厚度比为11:10。
实施例1
红荧光粉胶、绿荧光粉胶每种荧光粉胶由以下重量份的原料制成：粘合剂选用透明环氧胶（惠州劲诚 HY004AB）15，荧光粉45，混匀介质选用丁酮45，分散剂选用油酸0.5，作为流平剂的聚醚改性有机硅氧烷（东莞博诚 SP-92346）1，作为消泡剂的二甲基硅酮油0.5。其中，红荧光粉选用ZnS:Cl 30%（质量份数，下同）、SrS:Eu2+ 20%、SrCa2S4: Eu2+ 30%、CaS:Eu2+ 15%。绿荧光粉选用Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+ 30%、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+ 30%、Ca3SiO4Cl2:Eu2+15%、ZnS:Cu2+ 10%、ZnS:Al3+ 15%。
实施例2
红荧光粉胶、绿荧光粉胶每种荧光粉胶由以下重量份的原料制成：粘合剂选用透明环氧胶（惠州劲诚 PU014AB）12，荧光粉35，混匀介质选用正丁醇20、乙酸乙酯15，分散剂选用十二烷基苯磺酸钠0.3，作为流平剂的聚醚改性有机硅氧烷（东莞博诚 SP-92346）0.5，作为消泡剂的二甲基硅酮油0.4。其中，红荧光粉选用ZnS:Cl 40%、SrS:Eu2+ 20%、SrCa2S4: Eu2+35%、CaS: Eu2+ 5%。绿荧光粉选用Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+ 20%、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+ 20%、Ca3SiO4Cl2:Eu2+ 25%、ZnS:Cu2+ 22%、ZnS:Al3+13%。
实施例3
红荧光粉胶、绿荧光粉胶每种荧光粉胶由以下重量份的原料制成：粘合剂选用透明环氧胶（惠州劲诚 PU014AB）10，荧光粉30，混匀介质选用乙酸丁酯10、乙酸乙酯10、甲乙酮5，分散剂选用油酸0.3，作为流平剂的聚醚改性有机硅氧烷（东莞博诚 SP-92346）0.6，作为消泡剂的二甲基硅酮油0.2。其中，红荧光粉选用ZnS:Cl 22%%、SrS:Eu2+ 33%、SrCa2S4: Eu2+30%、CaS: Eu2+ 15%。绿荧光粉选用Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+ 33%、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+ 23%、Ca3SiO4Cl2:Eu2+ 18%、ZnS:Cu2+ 13%、ZnS:Al3+13%。
所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶的制作方法为：40℃-70℃下(其中，实施例1采用70℃，实施例2采用50℃，实施例3采用30℃)，按所述重量份，往搅拌釜中加入所述混匀介质、分散剂、消泡剂，以500r/min的速度搅拌10分钟，按荧光粉胶类型往反应釜中加入对应的所述荧光粉，边搅拌边加入所述流平剂，以1000 r/min的速度搅拌1h后，加入所述粘合剂再搅拌5min得到对应荧光粉胶；
由所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶分别制成红荧光粉层、绿荧光粉层的方法为：将对应荧光粉胶置入真空脱泡机中脱泡20min后，通过点胶机点胶，固化后得到对应的所述红荧光粉层、绿荧光粉层，所述红荧光粉层、绿荧光粉层厚度厚度比为11:10，其中，红荧光粉层110μm，绿荧光粉层100μm。
测试比较
分别将实施例1、实施例2、实施例3所得的红荧光粉层、绿荧光粉层装配到已与所述缓慢点亮电路电连接的蓝色发光二极体（主峰460nm）上，通电开启10min后，使用苏州展色丽电子科技有限公司生产的CL500A照度计对这三种灯进行测量，所得三种LED灯的一般显色指数（Ra）分别为90、89、90。
从测试中可以看出，本发明采用红荧光粉、绿荧光粉与蓝色发光二极体配合所得灯光的显色指数高于单使用黄色荧光粉与蓝色发光二极体配合所得灯光的显色指数（70-80），能使灯光下的物体更自然；而荧光粉配比和荧光粉层厚度的设计也使得灯光色调偏暖，灯光不易让人感觉到刺眼。另外，本发明采用缓慢点亮控制***控制LED灯珠缓慢变亮，相比瞬间点亮的灯光，能确保在黑暗情况下开灯不刺眼，灯光不会对人的眼睛造成伤害，设计人性化，更符合眼睛的生理要求，给人带来更好的体验。
Claims (9)
1.一种暖白光防刺眼LED灯，其特征在于包括LED灯珠和缓慢点亮控制***，所述LED灯珠包括蓝色发光二极体和设置在所述蓝色发光二极体上端面的灯珠配色层，所述蓝色发光二极体与所述缓慢点亮控制***电连接，所述灯珠配色层由红荧光粉层、绿荧光粉层纵向依次层叠而成。
2.根据权利要求1所述的暖白光防刺眼LED灯，其特征在于所述缓慢点亮控制***包括电源输入端、控制开关SW、整流桥QZ、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电容C1、电容C2、NPN型三极管Q1、二极管D1、二极管D2、二极管D4，以及一个由电阻R4和电容C4组成的滤波电路和一个由控制芯片U、电阻R5-R15、电容C5-C9、铁芯电感L1、二极管D3和PNP型三极管Q2组成的降压斩波电路；所述控制开关SW一端接在所述电源输入端的火线上，另一端接所述整流桥QZ的输入端；所述电阻R1一端接所述整流桥QZ直流电输出端的正极，另一端通过所述电容C1后接地；所述整流桥QZ直流电输出端的负极接地；所述电阻R2一端接所述电阻R1与所述整流桥QZ直流电输出端的正极之间的节点，另一端通过所述电阻R3后接地；所述NPN型三极管Q1的基极接所述电阻R1与所述电容C1之间的节点，所述NPN型三极管Q1的集电极接所述整流桥QZ直流电输出端的正极，所述NPN型三极管Q1的发射极分两路，一路通过所述电容C2接地，另一路接所述二极管D1的正极；所述二极管D1的负极接所述电阻R2与所述电阻R3之间的节点；所述二极管D2的正极接所述电阻R2与所述电阻R3之间的节点，负极通过所述滤波电路后接所述降压斩波电路的输入端；所述降压斩波电路的输出端接所述二极管D4的负极，所述二极管D4的负极接所述蓝色发光二极体Z，所述二极管D4的正极接所述整流桥QZ整流桥QZ直流电输出端的正极。
3.根据权利要求1所述的暖白光防刺眼LED灯，其特征在于所述红荧光粉层、绿荧光粉层分别由红荧光粉胶、绿荧光粉胶制成，所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶每种荧光粉胶由以下重量份的原料制成：粘合剂10-15、荧光粉30-50、混匀介质20-50、分散剂0.2-0.5、流平剂0.2-1、消泡剂0.1-0.5。
4.根据权利要求3所述的暖白光防刺眼LED灯，其特征在于所述红荧光粉胶中的荧光粉由以下质量分数物质组成：ZnS:Cl 22%-40%、SrS:Eu2+ 20%-33%、SrCa2S4: Eu2+ 25%-35%、CaS: Eu2+ 2%-15%。
5.根据权利要求3所述的暖白光防刺眼LED灯，其特征在于所述绿荧光粉胶中的荧光粉由以下质量分数物质组成：Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu2+ 20%-33%、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+ 20%-33%、Ca3SiO4Cl2:Eu2+ 15%-25%、ZnS:Cu2+和ZnS:Al3+以任意比例混合共占25%-35%。
6.根据权利要求3所述的卧室LED灯，其特征在于所述粘合剂选自透明环氧胶或透明聚氨酯灌封胶。
7.根据权利要求3所述的卧室LED灯，其特征在于所述混匀介质选自正丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酮、甲乙酮中的一种或任意比例的两种及以上。
8.根据权利要求3所述的卧室LED灯，其特征在于所述分散剂为油酸或十二烷基苯磺酸钠；所述消泡剂为二甲基硅酮油；所述流平剂为聚醚改性有机硅氧烷。
9.根据权利要求3至8任一所述的卧室LED灯，其特征在于所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶的制作方法为：40℃-70℃下，按所述重量份，往搅拌釜中加入所述混匀介质、分散剂、消泡剂，以500r/min的速度搅拌10分钟，按荧光粉胶类型往反应釜中加入对应的所述荧光粉，边搅拌边加入所述流平剂，以1000 r/min的速度搅拌1h后，加入所述粘合剂再搅拌5min得到对应荧光粉胶；由所述红荧光粉胶、绿荧光粉胶分别制成红荧光粉层、绿荧光粉层的方法为：将对应荧光粉胶置入真空脱泡机中脱泡20min后，通过点胶机点胶，固化后得到对应的所述红荧光粉层、绿荧光粉层，所述红荧光粉层、绿荧光粉层的厚度比为11:10。
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