LED照明藍(lán)光防護(hù)技術(shù)

曹建澤++黃建民

摘 要：早期，人們及行業(yè)界都非常關(guān)注LED照明的節(jié)能及環(huán)保，忽視了LED照明帶來的藍(lán)光對人體及生物的危害，以及產(chǎn)生的光污染。本文詳細(xì)的闡述了LED照明中的藍(lán)光對人體視覺及非視覺功能的損害，及其產(chǎn)生的機理。通過對幾種常見光線光譜中的藍(lán)光占比的比較，提出了“健康光線”的標(biāo)準(zhǔn)?；诖朔矫娴难芯浚瑥亩岢隽怂姆NLED健康照明光源的研究方向及方法。

關(guān)鍵詞：藍(lán)光危害 視覺功能 健康光線 全純合成連續(xù)光譜

中圖分類號：TU88 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）10（a）-0045-02

1 國內(nèi)外同類產(chǎn)品和技術(shù)情況

談到LED照明，絕大多數(shù)人覺得它節(jié)能環(huán)保，即便有LED或醫(yī)學(xué)專業(yè)人士談及健康照明，也多只停留在視覺健康方面。網(wǎng)上也經(jīng)常有人討論“藍(lán)光危害”，但也只停留在“護(hù)眼”層次。絕大多數(shù)人不了解，人眼除了有“視覺功能”外，現(xiàn)在還有“非視覺功能”，此功能于人類健康及繁衍至關(guān)重要。目前醫(yī)學(xué)上已基本確定，夜間光線，尤其是光線中的藍(lán)光波段，會通過人眼的非視覺細(xì)胞（ipRGC）影響褪黑素及皮質(zhì)醇這兩種最基本的激素的分泌，從而導(dǎo)致乳腺癌、糖尿病、肥胖癥等；由于波長在446～477nm間的藍(lán)光最能抑制人的松果體分泌褪黑素，即最有害健康。

談到藍(lán)光危害，CIE、AMA、ISO現(xiàn)在都緊張起來了，國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CSA）也高度重視，國內(nèi)外已有相關(guān)機構(gòu)開展相關(guān)方面研究。

如果用藍(lán)光光譜面積與整個可見光面積之比來表示各式光線的藍(lán)光危害程度，并以燭光為參照，即燭光的藍(lán)光占比設(shè)為1，可得表1。

表1將顯示屏的藍(lán)光占比也列入了，現(xiàn)在各式液晶屏幾乎都是用白LED背光，為的是警告當(dāng)前的“低頭一族”注意藍(lán)光的危害。

什么是夜間健康光線？答案是“光譜向燭光（靠攏），時間均勻無頻閃，空間均勻無炫光”。按此標(biāo)準(zhǔn)并參照表1，光譜最好的電照燈具還是以前的鎢絲燈泡?？上还?jié)能，且有正負(fù)20%幅度的頻閃。

2 具體研究的內(nèi)容和要重點解決的關(guān)鍵技術(shù)

用色溫及顯示指數(shù)來評估光線質(zhì)量的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已過時，應(yīng)該用光譜來評價。圖1是美國醫(yī)學(xué)會（AMA）抨擊的LED光譜圖，目前這樣的LED路燈全國各地均有。雖然節(jié)能，但光品質(zhì)太差，而且AMA、ISO及CIE都認(rèn)為會影響健康。

有了上述理念后，就可開發(fā)系列健康半導(dǎo)體照明產(chǎn)品，比如：低藍(lán)光健康LED路燈、低藍(lán)光健康LED臺燈、低藍(lán)光教室專用LED日光燈、軍營專用LED日光燈、各種病房專用LED日光燈、健康LED小夜燈等，這些產(chǎn)品將恰到好處地使用藍(lán)光。以健康臺燈為例，研究的思路有4種：第一種是405nm紫光激發(fā)的RG全粉LED燈；第二種是450激發(fā)的全粉LED燈；第三種是微小芯片按482+510+545+（430+“O”粉+“R”粉）合成的LED燈；第四種是全純LED合成連續(xù)譜，如表2所示。

第三種燈的藍(lán)光可做到恰到好處，且偏離了對褪黑素影響最大的460藍(lán)光波段，使用微小芯片及相應(yīng)封裝基板是為了混光均勻?？傊?，創(chuàng)新產(chǎn)品應(yīng)健康實用，成本低，組織生產(chǎn)容易。在燈具單片機控制、褪黑素在線檢測儀器，LED基板，眼科、生殖、生命、細(xì)胞分子生物等檢測與新藥方面，也可望取得一批創(chuàng)新成果。

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