[发明专利]一种准自然光LED光源及照明装置

说明书

本发明适用于照明技术领域，提供了一种准自然光LED光源，包括基底层、设置于基底层上的至少一组发光组件及与发光组件连接的电路；发光组件包括白光发光体和红光发光体，白光发光体包括第一芯片和光学转换膜，红光发光体包括红光芯片；红光用于补偿白光相对于自然光谱缺失的红光部分，形成准自然光；准自然光中红光的相对光谱功率大于0.60；青光的相对光谱功率大于0.30；蓝光的相对光谱功率小于0.75。本光源可发出准自然光，降低蓝光，提高青光和红光，利于保护视力，减少亚健康问题，解决了领域内青光难以提升的问题，进一步提升显指，同时由于提升了红光进而提升了健康照明等级；另外光源构成简洁，利于调试和应用，可靠性高，适应性好。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别涉及一种准自然光LED光源及包括该光源的照明装置。

背景技术

光是人类生存的必要条件之一，光的作用影响着生物的生长和物种的进化，人类进化的过程中首先学会了利用自然光，大自然的光已经在人类进化历程中留下了深深烙印，例如：日出日落形成光学生物钟；朝夕昼夜的光色变化以及光照对人类造成的心理和生理效应等等。

人造光的出现，解决了夜晚或黑暗环境的照明问题，但是也大幅度地改变了人们长期以来对自然光形成的昼夜节律，普通人造光的照明给人们带来的危害是不容忽视的。这种危害主要来源于人造光相对于自然光而言的光谱不完整性以及较高的蓝光成分和波长更短的紫光和紫外光成分,另外，人造光源的光学参量(例如色温、色坐标等)与自然光的差别较大，也影响人们的感官体验，使人产生不自然不舒适之感。

人类肉眼所看到的可见光是整个电磁波谱的一部分，可见光谱的范围大概是390-760nm。在该波段的光线中，紫外线、紫光和蓝光对人眼的伤害最为严重。紫光对眼睛的伤害在眼球的前半部(如眼睑癌，白内障，睑裂斑，异状贅片等)。蓝光对眼睛的伤害是在眼球的后半部，会导致黄斑区病变。因为蓝光会加速视网膜里的黃斑区的感光细胞和视网膜色素上皮细胞的氧化压力而导致损伤，而这两种细胞都是不可再生的，一但损伤后就会影响视力且不可逆，严重的甚至导致失明。人类视网膜的细胞中，感知蓝色的细胞占比较小，蓝光超过某极限就会被散射进入眼睛，当散射现象发生时，光会扩散，物体的质地和颜色会被扭曲。蓝光对眼睛的伤害，尤其是对未成年学生和儿童的视力损害比较明显，会导致儿童色弱，降低儿童的辨色能力，并且导致未成年人近视率的攀升。

我们在关注光的客观视觉效应的同时，还应考虑人对光的感受，如光对人的健康、情绪、舒适性以及对生理变化的影响。例如，办公场所的灯具通常为高色温光源，以提升可视度和工作人员的工作情绪。其中含有较高的蓝光成分，工作上班族长期处于人造光源的照明环境中，或者长时间注视电脑、手机，会出现眼晕、眼痛、头痛、精神不佳等现象，严重影响人们的健康，还有部分人的皮肤对紫光和紫外线较敏感，长期注视电脑会导致各种皮肤问题。而处于自然光环境下，则会感觉到舒适和轻松。

随着照明技术的发展，人们对光的品质、舒适度等总体性能要求不断提升，各种新型的光源和技术不断涌现，如模拟自然光光谱的LED光源，动态智能照明技术等。毋庸置疑的是，最理想的照明光是自然光，自然光照明一直是照明行业的愿景。

现有LED技术中的白光照明产品，其光谱和自然光相差依然较大，主要包括波长范围的差别和各波段相对光谱功率的差别；另外，色温、色坐标、色容差等与自然界的自然光亦相差较大，而且蓝光比例依然较高。

如图12，其示意了一种采用蓝光芯片结合荧光粉的白光源的光谱，由于芯片的波长范围和发光强度以及荧光粉的波长范围有一定限制，使得这种组合结构与自然光的光谱差别仍然较大，尤其是蓝光比例过高。

如图13，其示意了一种采用多种波长的芯片(或子光源)组合的白光源的光谱，例如红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的三原色组合结构，通过波长互补尽可能的覆盖可见光的波段，但是这种白光存在红、绿、蓝三个中心波长的明显尖峰，而其他波长又比较低，与自然光谱相差甚远；而且难以做到均匀混光，且尺寸较大，适用性差。