一种红光-近红外光LED器件及其应用制造技术

本发明专利技术属于LED器件制备领域，公开了一种红光

【技术实现步骤摘要】
一种红光
‑
近红外光LED器件及其应用


[0001]本专利技术属于LED器件制备领域，更具体地，涉及一种红光
‑
近红外光LED器件及其应用。

技术介绍

[0002]半导体发光二极管(LED)的高质量发展是现阶段重要的发展方向。植物照明、紫外杀菌用LED技术目前发展相对成熟，而对于生物医疗用LED技术，则亟需开发，特别是红光
‑
近红外光LED器件的制备，其原因如下：红光
‑
近红外光单光子能量低、穿透性强，满足生物体内光受体的吸收和激发，因此可被用于疾病治疗，特别是部分疾病使用药物并不能从根本上实现治疗和预防，例如神经类退行性疾病，其需要开展新型的治疗手段从根本上解决问题，其中光生物调节(Photobiomodulation,PBM)在阻止和预防神经元退变中具有极大潜力，具体地：
[0003]帕金森病(Parkinson
′
s disease,PD)和阿尔茨海默症(Alzheimer disease，AD)是老年人常见的两大神经退行性疾病，严重危害人类的生命健康，降低生活质量。PD患者的典型症状是独特的运动缺陷，包括震颤、僵硬、运动不能和姿势不稳等，通常与中脑黑质致密部多巴胺能细胞的丢失相关。AD患者的典型症状是认知缺陷，主要病理特征是突触和神经元变性以及淀粉样斑块和神经原纤维缠结。此外PD、AD患者在发病前期或后期均会出现线粒体功能障碍。目前医学界对两种疾病的治疗均采取药物治疗，但该方法只能够减轻患者的症状，无法预防或进一步阻止神经元退变。众多研究表明，PBM能够促进神经元释放神经递质多巴胺，能够产生大量ATP并提升线粒体活性，被认为是能够从根本上治疗神经退行性疾病的最终措施。
[0004]除上述典型病理症状，PD和AD患者另一大症状为肠功能障碍，往往PD患者的肠功能紊乱症状早于其典型的运动缺陷特征。“脑
‑
肠轴”机制是目前神经类疾病发病机制中普遍认可的一大观点，即肠神经系统通过神经、激素信号和免疫信号将肠道与中枢神经系统连接起来，肠道微生物组是重要的信号源。以此，目前治疗神经类疾病的方式之一是服用益生菌并取得积极疗效。
[0005]光影响细胞能量代谢是普遍认同的PBM一个作用机制，具体为光作用于线粒体中的细胞色素C氧化酶(cytochrome C oxidase,CCO)，使线粒体膜通透性增加，活性氧短暂增加，激活与神经保护和细胞存活相关的线粒体信号通路，通过光离解CCO和合成CCO释放的一氧化氮，能够刺激血管舒张和血液流动，通过增加耗氧量促进ATP的产生。
[0006]光不仅影响细胞代谢，也可以调节微生物活性。除了服用减轻典型病状的药物之外，依据“脑
‑
肠轴”机制，PD、AD治疗的一个重要策略是调控患者的肠道微生物组态，其中乳酸菌作为一种典型的益生菌对PD、AD治疗具有重要意义。因而，采用PBM手段调节“脑
‑
肠轴”中微生物，有望与常规药物、手术治疗形成互补，对神经类疾病产生积极的治疗效果。
[0007]因此，亟待提供一种新的红光
‑
近红外光LED器件，满足神经类疾病的非侵入性PBM治疗对光源的要求。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种红光
‑
近红外光LED器件及其应用。本专利技术的红光
‑
近红光LED器件可用于治疗肠胃类疾病、神经类疾病，以及其他益生菌补充类疾病。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种红光
‑
近红外光LED器件，该LED器件为将红光
‑
近红外光荧光粉和透明硅胶，以及任选的红光荧光粉混合，并经封装工艺进行封装制得；
[0010]所述红光
‑
近红外光荧光粉的化学式为：A(B1‑
x
Cr
x
)2O4，其中A为Mg、Ca和Sr中的至少一种，B为Ga和/或Sc，0<x<0.10。
[0011]根据本专利技术，优选地，所述红光
‑
近红外光荧光粉的用量、红光荧光粉的用量和透明硅胶的用量比为(1
‑
3)：(0
‑
0.1)：1。
[0012]根据本专利技术，优选地，所述红光荧光粉的化学式为(Ca,Sr)AlSiN3:Eu
2+
，或，为M2Si5N8:Eu
2+
，其中M为Sr、Ca、Ba和Mg中的至少一种。
[0013]根据本专利技术，优选地，所述封装工艺包括：将红光
‑
近红外光荧光粉与透明硅胶，以及任选的红光荧光粉的混合物经脱泡、除气后滴定在蓝光LED芯片上，经烘烤固化，得到所述红光
‑
近红外光LED器件。
[0014]根据本专利技术，优选地，所述蓝光LED芯片的发射波长峰值为400
‑
500nm。
[0015]根据本专利技术，优选地，所述化学式A(B1‑
x
Cr
x
)2O4中的x取值为：0.0025<x<0.03，进一步优选的，x＝0.01。
[0016]根据本专利技术，优选地，所述红光
‑
近红外光荧光粉的制备方法包括如下步骤：第一步：将含有Cr
3+
的原料与含有元素B的原料研磨混合均匀，进行第一次煅烧，得到第一步产物；
[0017]第二步：将含有元素A的原料与所述第一步产物和助熔剂研磨混合均匀，进行第二次煅烧，得到第二步产物；
[0018]第三步：将所述第二步产物经研磨后进行第三次煅烧，并经破碎、研磨、水洗、过滤和烘干处理，得到所述红光
‑
近红外光荧光粉。
[0019]根据本专利技术，优选地，第一步，先将Cr
3+
掺入含B元素的原料中，充分研磨包含B元素的原料和包含Cr的原料，在空气或N2中进行第一步煅烧，操作条件包括：以3
‑
10℃/min升温至850
‑
950℃，保温0.8
‑
1.2小时，然后以3
‑
8℃/min升温至1400
‑
1500℃，保温1
‑
5小时，再以3
‑
10℃/min降温至850
‑
950℃，保温0.5
‑
2小时，再以3
‑
10℃/min降温至250
‑
350℃，断电，随炉冷却至室温(25
‑
30℃)。
[0020]根据本专利技术，优选地，第二步，对第一步产物加入包含A元素的原料和助熔剂后充分研磨、混合均匀，然后通过低温煅烧(第二次煅烧)进行脱水、脱气处理，所述第二次煅烧的操作条件包括：以3
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10℃/min升温至100
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红光
‑
近红外光LED器件，其特征在于，该LED器件为将红光
‑
近红外光荧光粉和透明硅胶，以及任选的红光荧光粉混合，并经封装工艺进行封装制得；所述红光
‑
近红外光荧光粉的化学式为：A(B1‑
x
Cr
x
)2O4，其中A为Mg、Ca和Sr中的至少一种，B为Ga和/或Sc，0<x<0.10。2.根据权利要求1所述的红光
‑
近红外光LED器件，其中，所述红光
‑
近红外光荧光粉的用量、红光荧光粉的用量和透明硅胶的用量比为(1
‑
3)：(0
‑
0.1)：1；所述红光荧光粉的化学式为(Ca,Sr)AlSiN3:Eu
2+
，或，为M2Si5N8:Eu
2+
，其中M为Sr、Ca、Ba和Mg中的至少一种。3.根据权利要求1所述的红光
‑
近红外光LED器件，其中，所述封装工艺包括：将红光
‑
近红外光荧光粉与透明硅胶，以及任选的红光荧光粉的混合物经脱泡、除气后滴定在蓝光LED芯片上，经烘烤固化，得到所述红光
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近红外光LED器件。4.根据权利要求3所述的红光
‑
近红外光LED器件，其中，所述蓝光LED芯片的发射波长峰值为400
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500nm。5.根据权利要求1所述的红光
‑
近红外光LED器件，其中，所述化学式A(B1‑
x
Cr
x
)2O4中的x取值为：0.0025<x<0.03。6.根据权利要求1或5所述的红光
‑
近红外光LED器件，其中，所述红光
‑
近红外光荧光粉的制备方法包括如下步骤：第一步：将含有Cr
3+
的原料与含有元素B的原料研磨混合均匀，进行第一次煅烧，得到第一步产物；第二步：将含有元素A的原料与所述第一步产物和助熔剂研磨混合均匀，进行第二次煅烧，得到第二步产物；第三步：将所述第二步产物经研磨后进行第三次煅烧，并经破碎、研磨、水洗、过滤和烘干处理，得到所述红光
‑
近红外光荧光粉。7.根据权利要求6所述的红光
‑
近红外光LED器件，其中，所述第一次煅烧的操作条件包括：在空气或N2中进行，以3
‑
10℃/min升温至850
‑
950℃，保温0.8
‑
1.2小时，然后以3
‑
8℃/min升温至1400

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雷，蒋婷，刘琦，吴亚兵，杨书淇，童国庆，蒋阳，
申请(专利权)人：合肥工业大学智能制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：