[發明專利]節律照明用的LED光源

有效

• 申請號: 202010006140.5
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111162153B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 黎學文;陳磊;蔡濟隆;朱玉雪;吳宇;陳沖;林金填
• 申請（專利權）人: 旭宇光電（深圳）股份有限公司
• 主分類號: H01L33/48
• 分類號: H01L33/48;H01L33/50;H01L25/075
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 方良

本發明屬于半導體發光技術領域，具體涉及一種節律照明用的LED光源，包括藍光芯片和被所述藍光芯片激發的熒光粉，藍光芯片包括峰值波長為447.5?452.5nm的第一芯片和峰值波長為470?480nm的第二芯片，熒光粉包括峰值波長位于520?540nm之間的綠粉，峰值波長位于540?570nm之間的黃粉和峰值波長位于610?640nm之間的紅粉。該LED光源在同時增加470?490nm藍光和降低415?460nm藍光的基礎上，光譜顯色指數還高于80，能夠滿足節律照明的光質要求，符合GB/T 24908?2014對辦公用照明LED燈顯色指數的要求。

技術領域

本發明屬于半導體發光技術領域，具體涉及一種節律照明用的LED光源。

背景技術

近年來，隨著發光二極管(Light emitting diode，LED)技術的迅速發展，人們對白光LED照明產品從常規照明需求過渡至額外附加值需求，其中具有健康照明性質的LED光源受到消費者的青睞。

節律照明是一個新興的概念，旨在通過照明模擬自然中光的照度，使常在室內工作的人群也能像在外界一樣根據光刺激自動調節身體節律。研究發現，人體視網膜中含有的本征感光神經節細胞(intrinsically photosensitive retinal ganglion cells，ipRGCs)與人體生理節律密切相關，ipRGCs感光后能在人體產生一系列生物效應。其中一條重要的影響途徑為褪黑素分泌——感光效應。ipRGCs接收到光信號后，通過視交叉上核(SCN)等神經通路將信號傳遞至松果體，影響著人體褪黑素的分泌。經研究發現，褪黑素的分泌與波長470-490nm的光線照度呈反比，而褪黑素的分泌刺激人體調節進入休息狀態，促進睡眠。因此，通過調節光線中該特定范圍波長光線的占比，可以有效地控制人體內的褪黑素分泌水平。

通常地，白天時人處于工作狀態，照明光源光譜中應含有較高百分照度的470-490nm的藍光，抑制褪黑素的分泌，使人不易疲憊，高效工作，提高人的注意力、縮短反應時間和保持積極的情緒；休息時照明光源光譜中應含有較低百分照度的470-490nm的藍光，促進褪黑素的分泌，使人嗜睡、疲勞困乏，更快進入休息狀態。因而，節律照明工作用光源應含有較高百分照度的470-490nm的藍光。

常規LED白光產品的光譜是由GaN芯片發出的藍光和熒光粉受藍光激發后發出的黃光耦合而成，其光譜中含有大量的415-460nm的藍光。研究發現，過量低波長藍光的照射對人體有害。根據標準GB/T 20145-2006/CIE S009/E:2002，當藍光輻亮度達到標準規定的2類或者3類時，會在較短的時間或瞬間對人眼造成的傷害。高能短波藍光具有極高能量，能夠穿透晶狀體直達視網膜，引起視網膜色素上皮細胞的萎縮甚至死亡。光敏感細胞的死亡將會導致視力下降甚至完全喪失，這種損壞是不可逆的。同時藍光會使眼睛內的黃斑區毒素量增高嚴重威脅我們的眼底健康。因此，減少照明光源中415-460nm低波長藍光含量是保護視力健康的有效手段。

顯色指數是指燈光對物體顏色的還原能力。根據標準GB/T 24908-2014，辦公用照明LED燈的顯色指數限制不低于80，因此在光源設計的過程中，也需要充分考慮到發射光譜的光質。常規LED白光產品多采用單藍光激發黃色熒光粉耦合而成，而常見的商用熒光粉的激發波長峰值范圍在447.5-455nm，針對節律照明的LED光源，如果采用單個發射波長峰值范圍在447.5-455nm的藍光芯片激發熒光粉，所得發射光譜在470-490nm處很難得到較高的百分照度；如果采用單個發射波長峰值范圍在470-480nm的藍光芯片激發熒光粉，激發效率較低，所得發射光譜中波長較高的綠光、黃光和紅光占比較低，很難將顯色指數提升。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的上述不足，提供一種節律照明用的LED光源，旨在解決現有光源中415-460nm波段和470-490nm波段的照度難以滿足節律照明要求的技術問題。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：