技术领域
[0001] 本申请涉及照明领域,具体而言,涉及一种节律照明器件和发光装置。
相关背景技术
[0002] 光照对非视觉生物效应关键因素褪黑素分泌有重要影响,从而调节着人体日常生活节律和健康。调节生物节律刺激因子改善人体褪黑素分泌,以适应白天与夜晚不同人体生物节律的照明要求。目前市面上提出的节律照明光源基本上都是由独立的两种光源组合使用,这两种独立光源分别提供刺激光源和休息光源,其中,刺激光源的470~490nm蓝光波段百分占比较高,从而抑制褪黑素的分泌,提升人的集中度和注意力;休息光源的470~490nm蓝光波段百分占比较低,从而刺激褪黑素的分泌,使人更易进入休息状态。
[0003] 目前通常是通过单独打开刺激光源或单独打开休息光源,来实现光线的切换,现有技术中,对应效果下的色温和光谱是单一且固定、不可控,无法灵活的调节应用,不能很好地适应人体需求。
具体实施方式
[0042] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0043] 本申请涉及到的专业名词的解释如下:
[0044] 色温是用来描述光源颜色外观的物理量。从理论上说,黑体温度指绝对黑体从绝对零度(‑273℃)开始加温后所呈现的颜色。黑体在受热后,逐渐由黑变红、转黄、发白、最后发出蓝色光。当加热到一定的温度,黑体发出的光所含的光谱成分,就称为这一温度下的色温,计量单位为“K”(开尔文)。色温越高,光源呈现的颜色就越接近蓝色(冷色调);色温越低,光源呈现的颜色就越接近红色(暖色调)。
[0045] “峰波长”是指,电致发光物体在一个标准电流激发下,发出的光谱的最高峰对应的波长值,最高峰对应的波长值可以通过光谱仪测得,本申请在此不再赘述。
[0046] “光功率”是光在单位时间内所做的功。是衡量光信号的一个重要参数。本发明用以表达第二光源即蓝光光源的发光强度。
[0047] 下面对本申请的节律照明器件001进行具体说明。
[0048] 本申请的节律照明器件001包括支架400,支架400上并排设置有第一光源100和第二光源200,第一光源100和第二光源200分别与支架400电连接。当第一光源100处于开路状态时,第一光源100中的电流是固定的,此时第一光源100能发出固定色温的光,色温在2500K~3500K之间。当第二光源200处于开路状态时,第二光源200中的电流大小可调,且随着电流大小的调整,第二光源200的光功率也会随电流的改变而改变。
[0049] 在本申请的一些实施例中,为了保证第一光源100发出的光的色温在2500K~3500K之间,第一光源100通常包括第一发光芯片110和第一荧光胶120,且第一发光芯片110封装在第一荧光胶120中;第一发光芯片110的峰波长为430nm~450nm,第一荧光胶120包括第一荧光粉和封装胶,第一荧光粉的组分按质量百分比计,包括2%~15%份蓝绿色荧光、
60%~85%份黄绿色荧光粉、8%~25%份红色荧光粉;蓝绿色荧光粉的发光峰值范围为
480nm~500nm,黄绿色荧光粉的发光峰值范围为520nm~570nm,红色荧光粉的发光峰值范围为600nm~730nm。而且第一荧光粉和封装胶的质量比一般控制在1:(1.5~3)的范围内。
而且在本申请一些实施例中,第一荧光粉中的各种荧光粉具体为:蓝绿色荧光粉选自X1‑
2+
aSi2O2N2:aEu 中的至少一种,其中X选自Ba,Sr,Ca中的至少一种,0.001≤a≤0.5。黄绿色荧
3+
光粉选自Z3‑bAl5O12:bCe 中的至少一种,其中Z选自Y,Lu,Ga中的至少一种,0.001≤b≤0.5。
2+ 2+ 2+
红色荧光粉选自M1‑cAlSiN3:cEu 、Y2‑dAl2Si2N6:dEu 、Sr2‑nSi5N8:nEu 中的至少一种,其中M选自Sr,Ca中的至少一种,0.001≤c≤0.5;Y选自Sr,Ca中的至少一种,0.001≤d≤0.5;n取值范围为0.001≤n≤0.5。此时,当第一光源100处于开路状态,在电流激发下,第一发光芯片110会发光,第一荧光胶120在经过第一发光芯片110刺激后,也会发出光,此时的第一光源100发出的光是第一发光芯片110和第一荧光胶120的混合光。
[0050] 在本申请的一些实施例中,第二光源200包括第二发光芯片210,第二发光芯片210发出的光即是第二光源200的光。而且在本申请一些实施例中,当第二光源200中处于开路状态时,随着电流的增大,第二光源200的光功率增大。具体的,当第二光源200处于开路状态时,流经其的电流可以在20mA~100mA的范围内调整,此时光功率也在30mW~200mW内调整。
[0051] 当本申请的节律照明器件001工作时,第二光源200中的电流越大,节律照明器件001的色温也就越高,随着第二光源200中的电流调整,节律照明器件001发出的光的色温也在3000K~5000K内调整。
[0052] 当然,在其他一些实施例中,支架400上也可以进一步包括其他色温固定的光源,而且该光源发出的光的色温与第一光源100发出的光的色温不相同,这样可以进一步扩大节律照明器件001的色温调节范围。
[0053] 本申请还提供一种发光装置,其包括上述的节律发光器件。
[0054] 以下结合实施例对本申请的节律照明器件001进行具体说明。
[0055] 实施例1
[0056] 本实施例提供一种节律照明器件001,其包括支架400,支架400上并排设置有第一光源100和第二光源200,第一光源100和第二光源200通过金线500分别与支架400电连接,第一光源100和第二光源200的电路是彼此独立的,相互之间不受影响。当第一光源100或第二光源200中有电流通过时,第一光源100或第二光源200会发光。其中通过第一光源100的电流大小是固定的,通过第二光源200的电流大小是可以调节的,而且第一光源100在电流经过时会发出色温为3000K的光,当增大第二光源200中的电流大小时,第二光源200的光功率也会增大,第二光源200发出的光的峰波长为465nm~475nm,当第二光源200处于开路状态时,其内部的电流为20mA~100mA,此时第二光源200的光功率随着电流变化而变化的范围在0‑200mW。。
[0057] 第一光源100包括灯罩410,灯罩410的底部设置有第一发光芯片110,容纳第一发光芯片110的灯罩410中还填充有第一荧光胶120,第一发光芯片110封装在第一荧光胶120中。而且为了保证第一光源100发出的光的色温在3000K,第一发光芯片110的峰波长为435nm~445nm,第一荧光胶120的成分具体如下:
[0058] 第一荧光胶120包括质量比为1:1.9的第一荧光粉和封装胶,第一荧光粉包括以下质量百分比的组分:
[0059] (1)8%蓝绿色荧光粉CaSi2O2N2:Eu2+,发光峰值波长为480~500nm;
[0060] (2)79%黄绿色荧光粉Sr2SiO4:Eu2+,发光峰值波长为540nm~570nm;
[0061] (3)13%红色荧光粉(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+,发光峰值波长为650~670nm。
[0062] 第二光源200包括灯罩410,灯罩410的底部设置有第二发光芯片210。由于第二光源200的灯罩410中并不含有荧光胶,因此第二发光芯片210发出的光即为第二光源200发出的光,第二发光芯片210的峰波长范围为465nm~475nm,开路时(电流可在20mA~100mA之间调整)第二发光芯片210的光功率随着电流变化而变化的范围在30mW~200mW。
[0063] 实施例2
[0064] 本实施例提供一种节律照明器件001,其包括支架400,支架400上依次并排设置有第一光源100、第二光源200、第三光源300,第二光源200位于中间,第一光源100和第三光源300分别位于第二光源200的两侧,三个光源通过金线500分别于支架400电连接,三个光源对应的电路彼此之间相互独立,一方不受任何一方的影响。
[0065] 通过第一光源100和第三光源300的电流大小是固定的,通过第二光源200的电流大小是可以调节的。第一光源100在电流通过的情况下,能发出色温为3000K的光;第三光源300在电流通过的情况下,能发出色温为5000K的光;当增大第二光源200中的电流时,第二光源200的光功率也会增大,第二光源200发出的光的峰波长为465nm~475nm,当第二光源
200处于开路状态时,其内部的电流为20mA~100mA,此时第二光源200的光功率随着电流变化而变化的范围在0‑200mW。
[0066] 第一光源100包括灯罩410,灯罩410的底部设置有第一发光芯片110,容纳第一发光芯片110的灯罩410中还填充有第一荧光胶120,第一发光芯片110封装在第一荧光胶120中。而且为了保证第一光源100发出的光的色温在3000K,第一发光芯片110的峰波长为435nm~445nm,第一荧光胶120的成分具体如下:
[0067] 第一荧光胶120包括质量比为1:2.1的第一荧光粉和封装胶,第一荧光粉包括以下质量百分比的组分:
[0068] (1)7%的蓝绿色荧光粉CaSi2O2N2:Eu2+,发光峰值波长为480~500nm;
[0069] (2)82%的黄绿色荧光粉Sr2SiO4:Eu2+,发光峰值波长为540nm~570nm;
[0070] (3)11%的红色荧光粉(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+,发光峰值波长为650~670nm。
[0071] 第二光源200包括灯罩410,灯罩410的底部设置有第二发光芯片210。由于第二光源200的灯罩410中并不含有荧光胶,因此第二发光芯片210发出的光即为第二光源200发出的光,第二发光芯片210的峰波长为465nm~475nm,开路时(电流可在20mA~100mA之间调整)第二发光芯片210的光功率随着电流变化而变化的范围在30mW‑200mW。
[0072] 第三光源300包括灯罩410,灯罩410的底部设置有第三发光芯片310,容纳第三发光芯片310的灯罩410中还填充有第三荧光胶320,第三发光芯片310封装在第三荧光胶320中。而且为了保证第三光源300发出的光的色温在5000K,第三发光芯片310的峰波长为465nm~475nm,第三荧光胶320的成分具体如下:
[0073] 第三荧光胶320包括质量比为1:3.5的第三荧光粉和封装胶,第三荧光粉包括以下质量百分比的组分:
[0074] (1)15%蓝绿色荧光粉Ca1Si2O2N2:Eu2+,发光峰值波长为480~500nm;
[0075] (2)70%黄绿色荧光粉Sr2SiO4:Eu2+,发光峰值波长为540~570nm;
[0076] (3)15%红色荧光粉(Sr,Ca)AlSiN3:Eu2+,发光峰值波长为650~670nm。
[0077] 实验例
[0078] 测试方法
[0079] 使用远方HAAS2000光电积分球设备测试节律照明器件的色温和发光光谱图。
[0080] 测试过程
[0081] 对实施例1所提供的节律照明器件进行通电实验,单独点亮第一光源时(通100mA的电流,此时第一光源的光功率为85mW),用上述设备测得节律照明器件的色温为3000K以及得到如图3所示的光谱图,在此条件下,同时给第二光源通电并调节电流大小为100mA时,用上述设备测得节律照明器件的色温为5000K以及得到如图4所示的光谱图,当第二光源中的电流调低至80mA时,测得节律照明器件的色温为4500K,当第二光源中的电流调低至60mA时,测得节律照明器件的色温为4000K以及得到如图5所示的光谱图,继续调低第二光源中的电流至30mA时,得到节律照明器件的色温为3500K,当第二光源中的电流为0mA时,即得到节律照明器件的色温为3000K。
[0082] 图3、图4、图5分别为节律照明器件的色温为3000K、5000K和4000K时的光谱图,对比图3、图4、图5,可以看出,图3在470‑490nm蓝光波段百分比较低,属于休息光源;图4、图5在该方案的调节下470‑490nm蓝光波段百分比较高,从而抑制褪黑素的分泌,属于刺激光源,可见本申请提供的节律照明器件灵活可调,只需要调节右侧光源的电流大小,即可实现器件的色温从3000K‑5000K范围的动态可连续调节。
[0083] 对实施例2所提供的节律照明器件进行通电实验,单独点亮第一光源时(通100mA的电流,此时第一光源的光功率为85mW),用上述设备测得节律照明器件的色温为3000K以及得到如图6所示的光谱图。单独点第三光源时(通100mA的电流,此时第三光源的光功率为56mW),用上述设备测得节律照明器件的色温为5000K以及得到如图7所示的光谱图,在此条件下,同时给第一光源、第二光源中的芯片通电并调节电流大小为100mA时,三种光源发出的光叠加,用上述设备测得节律照明器件的色温为4900K,当调低第二光源中的电流至80mA时,测得节律照明器件的色温为4600K,当调低第二光源中的电流至60mA时,测得节律照明器件的色温为4400K,继续调低第二光源中的电流至30mA时,得到节律照明器件的色温为
4000K以及得到如图8所示的光谱图,当第二光源中的芯片通电电流为0mA时,即得到节律照明器件的色温为3250K。故本实施例的节律照明器件也能获得3000K‑5000K范围内的可调节色温和光谱。
[0084] 图6、图7、图8分别为节律照明器件的色温为3000K、5000K和4000K时的光谱图,对比图6、图7、图8,可以看出,图6在470‑490nm蓝光波段百分比较低,属于休息光源;图7在470‑490nm蓝光波段百分比较高从而能够抑制褪黑素的分泌,属于刺激类节律照明光源;图
8为同时点亮左右两侧两个芯片后并调节中间的蓝光光源得到的4000K光谱,可见本申请提供的节律照明器件灵活可调,只需要调节右侧光源的电流大小,即可实现LED器件的色温从
3000K‑5000K范围的动态可连续调节。
[0085] 以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。