本發(fā)明涉及l(fā)ed，尤其是涉及一種基于三基色混合原理的具有低司辰節(jié)律因子的三基色白光led。

背景技術：

作為新一代照明技術，白光發(fā)光二極管(led)具有節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等優(yōu)點，被廣泛應用于室內照明、室外照明、背光顯示、汽車照明、裝飾等領域。當前白光led主要有三種實現方式。第一種是基于氮化鎵材料的藍光led激發(fā)黃綠色釔鋁石榴石的鋁酸鹽熒光粉，是目前市場上的主流形式，這種方式的白光led的成本相對較低，但是顯色指數(color-renderingindex,ra)不高、相關色溫(correlatedcolortemperature，cct)偏高。第二種是采用三個單基色led芯片，即紅、綠和藍光芯片構成的白光led。這種方式的白光led成本較高，白光的光色較容易隨電流不穩(wěn)定變化而產生波動。第三種方式是近紫外led激發(fā)三基色熒光粉。目前這種方式技術相對不成熟、且紫外光芯片成本也較高。在第一種方式的白光led中適當加入紅色芯片或紅色熒光粉可以顯著提高顯色性，并可動態(tài)調節(jié)色溫。

2002年，美國brown大學的berson等發(fā)現了哺乳動物視網膜的第三類感光細胞-視網膜自主感光神經節(jié)細胞(iprgcs)[bersondm,science295(5557),1070(2002)]。這種細胞接收外界光線，影響哺乳動物體內的褪黑素、皮質醇等激素的合成，進而影響哺乳動物的晝夜的司辰節(jié)律。司辰節(jié)律對于人們的睡眠質量和人體免疫力非常重要。2002年，gall提出了一個與司辰節(jié)律有關的光譜生理響應曲線(d.gall,licht54,1292(2002))。2008年，berman結合這種光生物效應，提出了一個司辰節(jié)律因子(circadianactionfactor，caf)以表征光生物效應的強弱[bermansm,lightingresearchandtechnology40(4),373(2008)]。研究表明，較低的司辰節(jié)律因子的光源對臥室內活動的人們的健康有重要作用。而現有白光技術對司辰節(jié)律因子及相關參數考慮較少。其中，中國專利cn202274926u公開一種司辰視覺光通量的測量裝置。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是針對現有技術存在上述不足，提供可以用于臥室照明和臺燈照明，以利于人們的長期睡眠健康和閱讀健康的一種具有低司辰節(jié)律因子的三基色白光led。

本發(fā)明包括散熱基座、封裝體、紅光芯片、釔鋁石榴石熒光粉與硅膠混合體、透鏡、反光杯、藍光led芯片和金屬電極；所述散熱基座、紅光芯片、反光杯和藍光led芯片置于封裝體內部；所述紅光芯片和藍光led芯片置于散熱基座上，散熱基座的中間設有1顆藍光led芯片，在圍繞藍光led芯片設有4顆紅光芯片；透鏡為封裝玻璃，封裝玻璃用于保護紅光芯片和釔鋁石榴石熒光粉不被空氣氧化；所述反光杯內壁鍍銀，所述內壁鍍銀用于增強光反射作用，提高出光率；釔鋁石榴石熒光粉與硅膠混合體均勻涂敷在透鏡的下表面，釔鋁石榴石熒光粉與硅膠混合體和透鏡置于封裝體上方并使透鏡兩端與封裝體密封接觸，紅光芯片的正負極通過引線鍵合方式分別引到金屬電極上，將金屬電極內嵌于封裝體中。

本發(fā)明所述司辰節(jié)律因子的定義為：

其中，光譜生理響應曲線c(λ)(參見gall等人提出的曲線模型)，v(λ)為明視覺光譜響應曲線，s(λ)為光源的光譜功率分布。

本發(fā)明所述藍光led芯片和紅光芯片的個數比例可為1︰4，本發(fā)明采用該比例的目的是減少藍光的比例，增加紅光的比例，以降低司辰節(jié)律因子和同時提高顯色指數。

本發(fā)明通過三基色混合白光原理，采用硅膠和熒光粉混合的方式，將藍光轉換為黃綠光，在此基礎上補充紅光芯片的紅光，其目的是得到具有低司辰節(jié)律因子，同時又兼具高顯色指數的白光led光源。本發(fā)明所述三基色白光led的核心組成部分包括藍光led、紅光led和釔鋁石榴石熒光粉。

本發(fā)明采用遠程熒光粉方案，由于本發(fā)明中芯片種類和個數均較多，芯片工作時發(fā)熱比較嚴重，因此采用遠程熒光粉的方案，避免熱量對熒光粉和芯片性能的影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的剖面圖。

圖2為本發(fā)明實施例的俯視圖。

圖3為本發(fā)明實施例的光譜生理響應曲線和明視覺光譜響應曲線。

圖4為本發(fā)明實施例的3000k色溫下低司辰節(jié)律因子、高顯色指數的光譜圖。

圖5為本發(fā)明實施例的4000k色溫下低司辰節(jié)律因子、高顯色指數的光譜圖。

圖6為本發(fā)明實施例的5000k色溫下低司辰節(jié)律因子、高顯色指數的光譜圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。

參見圖1和2，本發(fā)明實施例包括散熱基座1、封裝體2、紅光芯片3、釔鋁石榴石熒光粉與硅膠混合體4、透鏡5、反光杯6、藍光led芯片7和金屬電極；所述散熱基座1、紅光芯片3、反光杯6和藍光led芯片7置于封裝體2內部；所述紅光芯片3和藍光led芯片7置于散熱基座1上，散熱基座1的中間設有1顆藍光led芯片7，在圍繞藍光led芯片7設有4顆紅光芯片3；透鏡5為封裝玻璃，封裝玻璃用于保護紅光芯片3和釔鋁石榴石熒光粉不被空氣氧化；所述反光杯6內壁鍍銀，所述內壁鍍銀用于增強光反射作用，提高出光率；釔鋁石榴石熒光粉與硅膠混合體4均勻涂敷在透鏡5的下表面，釔鋁石榴石熒光粉與硅膠混合體4和透鏡5置于封裝體2上方并使透鏡5兩端與封裝體2密封接觸，紅光芯片3的正負極通過引線鍵合方式分別引到金屬電極上，將金屬電極內嵌于封裝體2中。

本發(fā)明所述司辰節(jié)律因子的定義為：

其中，光譜生理曲線c(λ)采用gall等人提出的曲線模型(參見圖3)，v(λ)為明視覺光譜響應曲線(參見圖3)，s(λ)為光源的光譜功率分布。

本發(fā)明所述藍光led芯片和紅光芯片的個數比例可為1︰4，本發(fā)明采用該比例的目的是減少藍光的比例，增加紅光的比例，以降低司辰節(jié)律因子和同時提高顯色指數。

以下給出具體實施例。

考慮本發(fā)明主要應用于臥室照明和臺燈照明，白光燈的相關色溫考慮為3000～5000k。根據實施例，通過編程計算推薦的三組不同色溫下的優(yōu)化結果為：

方案一：藍光led峰值波長440～460nm、光譜半高寬20～30nm，紅光峰值波長620～640nm、光譜半高寬15～30nm，發(fā)黃光的熒光粉發(fā)射譜波長545～575nm、光譜半高寬110～130nm，相關色溫3000k，顯色指數90，司辰節(jié)律因子0.319(參見圖4)。計算相關色溫3000k下的標準光源a(參考光源)的caf為0.407。與標準光源相比，司辰節(jié)律因子下降21.6％。

方案二：藍光led峰值波長440～460nm、光譜半高寬20～30nm，紅光峰值波長620～640nm、光譜半高寬15～30nm，發(fā)黃光的熒光粉發(fā)射譜波長545～575nm、光譜半高寬110～130nm，相關色溫4000k，顯色指數90，司辰節(jié)律因子0.512(參見圖5)。計算相關色溫4000k下的標準光源a(參考光源)的caf為0.605。與標準光源相比，司辰節(jié)律因子下降15.4％。

方案三：藍光led峰值波長440～460nm、光譜半高寬20～30nm，紅光峰值波長620～640nm、光譜半高寬15～30nm，發(fā)黃光的熒光粉發(fā)射譜波長545～575nm、光譜半高寬110～130nm，相關色溫5000k，顯色指數90，司辰節(jié)律因子0.677(參見圖6)。計算相關色溫5000k下的標準光源d(參考光源)的caf為0.748。與標準光源相比，司辰節(jié)律因子下降9.5％。