EA039957B1 - LED LIGHT SOURCE WITH SUNLIGHT CHARACTER TO IMPROVE COGNITIVE PERFORMANCE - Google Patents

LED LIGHT SOURCE WITH SUNLIGHT CHARACTER TO IMPROVE COGNITIVE PERFORMANCE Download PDF

Info

Publication number
EA039957B1
EA039957B1 EA202190180 EA039957B1 EA 039957 B1 EA039957 B1 EA 039957B1 EA 202190180 EA202190180 EA 202190180 EA 039957 B1 EA039957 B1 EA 039957B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
led
led chips
blue
light
turquoise
Prior art date
Application number
EA202190180
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Гинек Медржицкий
Original Assignee
Гинек Медржицкий
Есенский Даниэль
Штепан Даниэль
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Гинек Медржицкий, Есенский Даниэль, Штепан Даниэль filed Critical Гинек Медржицкий
Publication of EA039957B1 publication Critical patent/EA039957B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Светодиодный источник, который стимулирует познавательную деятельность человека и имитирует солнечный свет.An LED source that stimulates human cognitive activity and simulates sunlight.

Нынешнее состояние техникиThe current state of the art

Освещение считается одним из важнейших факторов, влияющих на циркадную систему человека. С развитием промышленности и технологий человечество искусственно продляет день, особенно в зимние месяцы. Мы ложимся спать поздно вечером или работаем в вечерние смены, при которых необходимо быть абсолютно бодрыми. Однако большинство из нас дома или в офисе использует неподходящее освещение, которое не стимулирует нас, когда это нужно.Lighting is considered one of the most important factors affecting the human circadian system. With the development of industry and technology, humanity artificially lengthens the day, especially during the winter months. We go to bed late at night or work evening shifts that require us to be absolutely alert. However, most of us at home or in the office use inappropriate lighting that does not stimulate us when we need it.

На биологические часы или центральный осциллятор, который управляет циркадными ритмами и находится в супрахиазматических ядрах (СХЯ), влияет свет не напрямую через сетчатку глаза. Таким образом, глаз, помимо зрения передает информацию о свете. Шишковидная железа синтезирует нейрогормон мелатонин, который у человека используется в качестве индикатора времени для синхронизации и стабилизации циркадных ритмов и циклического чередования сна и бодрствования. СХЯ с помощью рецепторов мелатонина получают обратную связь о количестве мелатонина, который циркулирует в организме. Было доказано, что не все составляющие света на нас воздействуют одинаково. Синий свет с длиной волн 460-480 нм обладает стимулирующим эффектом, в то время как красный свет с длиной волн 610-700 нм успокаивает и расслабляет, его появление желательно только ночью, когда пора ложиться спать и не требуется производительность. У синего света безусловно важное значение, тем не менее, он может нарушать циркадные ритмы, влиять на нейроэндокринные системы и стать одной из причин развития болезней цивилизации. Как правило, чем выше цветовая температура (ССТ), тем больше синей составляющей содержится в свете. Действительно то, что в случае использования синего света для достижения желаемого эффекта необходимо стимулирование со значительно меньшей интенсивностью света, чем в случае белого света. Двадцатиминутное стимулирование ярким белым светом приводит к активации тех же областей мозга, как такое же стимулирование синим светом с интенсивностью в 100 раз ниже.The biological clock, or central oscillator that controls circadian rhythms and resides in the suprachiasmatic nuclei (SCN), is affected by light indirectly through the retina. Thus, the eye, in addition to vision, transmits information about light. The pineal gland synthesizes the neurohormone melatonin, which in humans is used as a time indicator to synchronize and stabilize circadian rhythms and the cyclic alternation of sleep and wakefulness. SCN, using melatonin receptors, receive feedback on the amount of melatonin that circulates in the body. It has been proven that not all components of light affect us in the same way. Blue light with a wavelength of 460-480 nm has a stimulating effect, while red light with a wavelength of 610-700 nm calms and relaxes, its appearance is only desirable at night, when it is time to go to bed and productivity is not required. Blue light is certainly important, however, it can disrupt circadian rhythms, affect neuroendocrine systems and become one of the causes of the development of diseases of civilization. As a general rule, the higher the color temperature (CCT), the more blue is contained in the light. Indeed, in the case of blue light, stimulation with a significantly lower light intensity is necessary to achieve the desired effect than in the case of white light. A twenty-minute stimulation with bright white light results in the activation of the same areas of the brain as the same stimulation with blue light with an intensity 100 times lower.

Синий свет служит модулятором многих функций, включая внимание, возбуждение, скорость реакции, производительность труда и настроение. Прокогнитивный (познавательный) эффект света передается через таламокортикальные проекции, ствол головного мозга и восходящие нейроны ретикулярной системы активации. Было доказано, что улучшение внимания после вечернего воздействия синего света сохраняется даже на следующий день. Помимо внимания, синий свет также влияет на более комплексную познавательная деятельность. Было доказано значительное влияние синих светодиодов на способность визуального пространства вращать объекты в трехмерном измерении.Blue light serves as a modulator of many functions, including attention, arousal, reaction time, work productivity, and mood. The procognitive (cognitive) effect of light is transmitted through thalamocortical projections, the brainstem and ascending neurons of the reticular activation system. Improvements in attention following evening exposure to blue light have been shown to persist into the next day. In addition to attention, blue light also affects more complex cognitive activities. Blue LEDs have been proven to have a significant effect on the ability of visual space to rotate objects in 3D.

Воздействие синего света на познавательные функции сравнивались с воздействием кофеина. Синий свет и кофеин также тестировались и сравнивались в реальной ситуации управления автомобилем ночью на автомагистрали. Добровольцы на трассе, протяженностью 400 км, получили 200 мг кофеина или у них на приборной панели все время горел синий свет с длиной волн 468 нм. В качестве контроля использовалась альтернатива кофе без кофеина. Обе тестируемые группы были эффективнее, чем группа с кофе без кофеина. (ШМОТЕК, Михал и кол. Влияние синего света на циркадную систему, сон и эффективность познавательной деятельности. Национальный институт психического здоровья).The effects of blue light on cognition have been compared to those of caffeine. Blue light and caffeine have also been tested and compared in a real-world driving situation at night on the motorway. Volunteers on a 400 km track received 200 mg of caffeine or had a blue light with a wavelength of 468 nm on their dashboard all the time. Decaffeinated coffee alternative was used as control. Both test groups were more effective than the decaf group. (SHMOTEK, Michal and Col. Effects of blue light on the circadian system, sleep, and cognitive performance. National Institute of Mental Health).

Патентный документ CN 106994209 описывает светодиодное освещение для лечения депрессии, которое включает светодиодные чипы, излучающие синий свет и светодиодные чипы, излучающие белый свет, причем доля светодиодных синих чипов по отношению к количеству белых светодиодных чипов составляет 0,03:0,25.Patent document CN 106994209 describes an LED lighting for treating depression which includes blue light emitting LED chips and white light emitting LED chips, wherein the ratio of blue LED chips to the number of white LED chips is 0.03:0.25.

Существует большое количество производителей светодиодного освещения. Компания Seoul Semiconductor представила миру лампу SunLike, которая излучает световой спектр подобный дневному свету. Произошло устранение синих длин волн добавлением фиолетовых светодиодных чипов. Объекты, освещенные этим светом, кажутся, словно освещенными солнцем в дневное время. У классического светодиода с люминофором с добавлением синего, желтого и красного чипа большой спад в бирюзовом и красном диапазоне. Следовательно, этот свет не подходит для познавательной деятельности, а также у него очень плохое значение индекса цветопередачи. У лампы с обозначением HUE от Philips высокая цветовая температура (до 6000 К), но спектр света у нее подобный, как у вышеупомянутой лампы, т.е. у нее большой спад в бирюзовом диапазоне, и поэтому она не подходит для стимулирования познавательной деятельности. Также часто комбинируются светодиоды, состоящие из красного, зеленого и синего чипов, т.н., светодиоды RGB. Белый свет появляется наложением всех частей видимого спектра, а именно, красного, синего и зеленого. С помощью этих комбинированных диодов можно получить широкий диапазон цветового спектра. Однако у светового спектра, созданного смешиванием цветов, спад от бирюзового до зеленого диапазона, а также в оранжевом диапазоне, поэтому также не происходит стимулирования познавательной деятельности.There are many manufacturers of LED lighting. Seoul Semiconductor introduced the world to the SunLike lamp, which emits a light spectrum similar to daylight. Blue wavelengths have been eliminated by adding purple LED chips. Objects illuminated by this light appear as if illuminated by the sun during daytime. A classic LED with a phosphor with the addition of a blue, yellow and red chip has a large roll-off in the turquoise and red ranges. Therefore, this light is not suitable for cognitive activities, and it also has a very poor color rendering index value. The lamp with the HUE designation from Philips has a high color temperature (up to 6000 K), but its light spectrum is similar to that of the above lamp, i.e. it has a large rolloff in the turquoise range and is therefore not suitable for stimulating cognitive activity. Also often combined are LEDs consisting of red, green and blue chips, the so-called RGB LEDs. White light appears as a superposition of all parts of the visible spectrum, namely red, blue and green. With these combined diodes, a wide range of color spectrum can be achieved. However, the light spectrum created by color mixing has a rolloff from turquoise to green and also in the orange range, so there is no stimulation of cognitive activity either.

Суть технического решенияThe essence of the technical solution

Был создан уникальный источник светодиодного освещения, который повышает познавательную активность и по своему характеру в биологически благоприятном диапазоне излучения на 90% идентиA unique source of LED lighting was created, which increases cognitive activity and, by its nature, in the biologically favorable radiation range by 90%

- 1 039957 чен солнечному свету. Познавательная активность человека очень желательна во время рабочего режима или при любой деятельности, когда необходимо чувствовать бодрость или даже необходимо максимально сосредоточится и выполнять умственную работу, как, например, во время учебы, решения сложных задач, более длительной сосредоточенности и т.д.- 1 039957 chen to sunlight. Cognitive activity of a person is very desirable during the working regime or during any activity when it is necessary to feel cheerful or even to concentrate as much as possible and perform mental work, such as, for example, during study, solving complex problems, longer concentration, etc.

Источник светодиодного освещения с характером солнечного света для повышения познавательной активности состоит как минимум из трех типов светодиодных чипов: белых чипов, которыми являются синие чипы, с наложением люминофоров, монохромные синие светодиодные чипы и монохромные бирюзовые светодиодные чипы. У составленного таким образом спектра очень специфический спектральный состав и он представляет собой наилучшую часть солнечного света в биологически благоприятном диапазоне от 460 до 660 нм. Более короткие длины волн ультрафиолетового излучения уже не влияют на функцию визуализации и лучшую видимость, скорее наоборот, они ослепляют человека, и их свет неприятен. Поэтому на улице летом часто пользуются солнцезащитными очками. Кроме этого, электромагнитное излучение в диапазоне от 380 до 450 нм считается опасным синим светом, и у человеческого глаза для него даже нет рецепторов. С другой стороны светового спектра, длины волн от 740 нм и выше в инфракрасном диапазоне также не способствует лучшей точности отображения, поскольку они только согревают интерьер, что ненужно и часто даже нежелательно.The sunlight character LED light source for cognitive enhancement consists of at least three types of LED chips: white chips, which are blue chips with phosphor overlay, monochrome blue LED chips, and monochrome turquoise LED chips. The spectrum thus composed has a very specific spectral composition and represents the best part of sunlight in the biologically favorable range of 460 to 660 nm. Shorter wavelengths of ultraviolet radiation no longer affect the imaging function and better visibility, on the contrary, they dazzle a person and their light is unpleasant. Therefore, sunglasses are often used outdoors in the summer. In addition, electromagnetic radiation in the range from 380 to 450 nm is considered dangerous blue light, and the human eye does not even have receptors for it. On the other side of the light spectrum, wavelengths of 740nm and above in the infrared range also do not contribute to the best display accuracy, since they only warm the interior, which is unnecessary and often even undesirable.

Этот светодиодный источник освещения характеризуется распределением интенсивности световой энергии в диапазоне от 460 до 660 нм с максимальной разницей 25% в максимуме и минимуме данного светового спектра в этом диапазоне. Следовательно, с минимизированными спадами интенсивности света в отдельных длинах спектра.This LED light source is characterized by the distribution of light energy intensity in the range from 460 to 660 nm with a maximum difference of 25% at the maximum and minimum of a given light spectrum in this range. Hence, with minimized light intensity decays in individual spectral lengths.

Таким образом, данный спектр является непрерывным по крайней мере до 75% значения его максимума, когда именно цвета спектра источника с минимальной энергией, которые являются данными минимумами спектра, достигают 75% интенсивности излучения и выше.Thus, this spectrum is continuous up to at least 75% of the value of its maximum, when it is the colors of the spectrum of the minimum energy source, which are these minima of the spectrum, that reach 75% of the emission intensity and above.

Спектр светодиодного источника освещения приближается к спектру солнечного света в балансе максимума и минимума распределения световой энергии в зависимости от длины волн в биологически благоприятном диапазоне от 460 до 660 нм до 91%.The spectrum of the LED light source approaches the spectrum of sunlight in the balance of the maximum and minimum distribution of light energy depending on the wavelength in the biologically favorable range from 460 to 660 nm to 91%.

Преимуществом является то, что для дополнения интенсивности желто-зеленого диапазона излучаемого спектра для максимального приближения спектру солнечного света также добавлен светодиодный чип с излучением в желто-зеленом диапазоне не менее 500-580 нм. Световой спектр светодиодного источника освещения с добавлением интенсивности в желто-зеленом диапазоне характеризуется распределением световой энергии в диапазоне от 460 до 660 нм с максимальной разницей максимума и минимума данного светового спектра в данном диапазоне 15%. Т.е. с минимизированными спадами световой интенсивности в отдельных длинах спектра, когда распределенная световая энергия между длинами волн излучения отличается не более чем на 15%.The advantage is that in order to supplement the intensity of the yellow-green range of the emitted spectrum for maximum approximation to the spectrum of sunlight, an LED chip with radiation in the yellow-green range of at least 500-580 nm is also added. The light spectrum of the LED light source with the addition of intensity in the yellow-green range is characterized by the distribution of light energy in the range from 460 to 660 nm with a maximum difference between the maximum and minimum of this light spectrum in this range of 15%. Those. with minimized drops in light intensity in individual spectral lengths, when the distributed light energy between the wavelengths of the radiation differs by no more than 15%.

Таким образом, данный спектр является непрерывным по крайней мере до 85% значения его максимума, когда именно спектральные цвета источника с наименьшей энергией, которые даны минимумами спектра, достигают 85% интенсивности излучения и выше.Thus, this spectrum is continuous up to at least 85% of the value of its maximum, when it is the spectral colors of the source with the lowest energy, which are given by the minima of the spectrum, that reach 85% of the emission intensity and above.

Спектр светодиодного источника освещения приближается спектру, излучаемому солнцем, по балансу максимума и минимума распределения энергии света в зависимости от длины волн в биологически благоприятном диапазоне от 460 до 660 нм до 98%.The spectrum of the LED light source approaches the spectrum emitted by the sun in terms of the balance of the maximum and minimum distribution of light energy depending on the wavelength in the biologically favorable range from 460 to 660 nm up to 98%.

Преимуществом новых светодиодных источников освещения с характером солнечного света является то, что они состоят из четырех источников света с определенным взаимным распределением световой энергии, которая дана мощностью и световой мощностью отдельных чипов. Светодиодный источник освещения работает как единое целое. При замене даже одного типа чипа на другой произойдет разбалансировка светодиодного источника освещения, и он больше не будет выдавать требуемые целостные параметры. Всегда необходимо соблюдать базовое соотношение световой мощности отдельных светодиодных источников света по отношению к белому светодиодному чипу с цветовой температурой от 3800 до 4200 К и CRI от 90 до 98.The advantage of the new LED light sources with the nature of sunlight is that they consist of four light sources with a certain mutual distribution of light energy, which is given by the power and light power of the individual chips. The LED light source works as a single unit. When replacing even one type of chip with another, the LED light source will be unbalanced, and it will no longer produce the required integral parameters. The basic ratio of the light output of the individual LED light sources in relation to a white LED chip with a color temperature of 3800 to 4200 K and a CRI of 90 to 98 must always be respected.

Светодиодный источник освещения настроен на белый светодиодный источник света с цветовой температурой от 3800 до 4200 К, с преимуществом 4000 К. Если используется источник белого света с более низкой цветовой температурой, например, 2700 К, который используется в качестве источника теплого белого света, имитирующего свет при закате солнца, то в системе не будет хватать световой энергии в синем диапазоне, с точки зрения цвета светодиодный источник освещения потеряет правильную нейтральность и сместится в сторону зеленого оттенка излучаемого света. Наоборот, при использовании источника белого света с более высокой цветовой температурой, например, 5500 К, который используется во вспышках во время фотосъемки, то в системе не будет хватать световой энергии в красном диапазоне, с точки зрения цвета светодиодный источник освещения снова потеряет правильную нейтральность и сместится в сторону синего оттенка излучаемого света.The LED light source is set to a white LED light source with a color temperature between 3800K and 4200K, with an advantage of 4000K. If a white light source with a lower color temperature, such as 2700K, is used as a warm white light source that simulates light At sunset, the system will lack light energy in the blue range, in terms of color, the LED light source will lose its correct neutrality and shift towards the green hue of the emitted light. Conversely, when using a white light source with a higher color temperature, such as 5500 K, which is used in flashes during photography, the system will not have enough light energy in the red range, in terms of color, the LED light source will again lose proper neutrality and will shift towards the blue tint of the emitted light.

Каждый светодиодный чип состоит из полупроводников, которые образуют сплавы. Типичным полупроводником, используемым для синих светодиодов, с преимуществом является полупроводник типа multiple quantum well Nitrid Indium-Galium (InGaN), Zinc Selenide (ZnSe) или Silicon carbide (SiC), а полупроводником для бирюзовых светодиодов снова с преимуществом полупроводник типа multiple quantumEach LED chip is made up of semiconductors that form alloys. A typical semiconductor used for blue LEDs is preferably a multiple quantum well Nitrid Indium-Galium (InGaN), Zinc Selenide (ZnSe) or Silicon carbide (SiC) semiconductor, and a semiconductor for turquoise LEDs is again a multiple quantum well semiconductor

- 2 039957 well InGaN только с более высоким содержанием In, когда световой спектр смещается в сторону бирюзового диапазона. Использованный белый светодиодный чип состоял из синего светодиодного чипа с наложением люминофоров, излучающего ленточный спектр в диапазоне длины волн от 420 до 780 нм.- 2 039957 well InGaN only with a higher In content when the light spectrum shifts towards the turquoise range. The white LED chip used consisted of a blue phosphor overlay LED chip emitting a ribbon spectrum in the wavelength range from 420 to 780 nm.

Светодиодный источник освещения, который помимо синих и бирюзовых светодиодных чипов обогащен желто-зеленой составляющей спектра с использованием светодиодных чипов PC lime, не только поддерживает познавательную деятельность человека, но также моделирует световой спектр, излучаемый солнцем с еще более высоким балансом отдельных цветовых составляющих спектра в требуемом диапазоне, т.е. от 460 до 660 нм, что является эффективным моделированием солнечного света, которое имеет смысл для качественной видимости.The LED light source, which, in addition to blue and turquoise LED chips, is enriched with a yellow-green spectrum component using PC lime LED chips, not only supports human cognitive activity, but also simulates the light spectrum emitted by the sun with an even higher balance of individual color components of the spectrum in the required range, i.e. from 460 to 660 nm, which is an efficient simulation of sunlight that makes sense for quality visibility.

Модели светодиодных источников освещения с характером солнечного света включает:Models of LED lighting sources with the nature of sunlight include:

белый чип - цветовая температура 3800-4200 К, CRI 90-98, излучаемый спектр с длиной волн от 420 до 780 нм, с долей от 78 до 85% общей излучаемой энергии или от 82 до 87% общего светового потока, бирюзовый монохромный светодиодный чип с максимальной интенсивностью излучения 475±5 нм с долей от 3 до 7% общей излучаемой энергии или от 4 до 7% общего светового потока источника, синий монохромный светодиодный чип с максимальной интенсивностью излучения 495±5 нм с долей от 3 до 7% общей излучаемой энергии, и от 1 до 4% общего светового потока источника, поскольку это граница видимого диапазона, и не все электромагнитное излучение является видимым светом.white chip - color temperature 3800-4200 K, CRI 90-98, emitted spectrum with a wavelength of 420 to 780 nm, with a share of 78 to 85% of the total radiated energy or 82 to 87% of the total luminous flux, turquoise monochrome LED chip with a maximum emission intensity of 475±5 nm with a share of 3 to 7% of the total radiated energy or 4 to 7% of the total luminous flux of the source, a blue monochrome LED chip with a maximum emission intensity of 495±5 nm with a share of 3 to 7% of the total radiated energy, and from 1 to 4% of the total luminous flux of the source, since this is the limit of the visible range, and not all electromagnetic radiation is visible light.

Преимуществом является включение желто-зеленого светодиодного чипа PC lime с долей от 6 до 9% от общей излучаемой энергии или от 10 до 15% от общего светового потока источника.The advantage is the inclusion of a yellow-green PC lime LED chip with a share of 6 to 9% of the total radiated energy or 10 to 15% of the total luminous flux of the source.

Идеальное соотношение световой мощности в lm отдельных источников света светодиодных чипов белый светодиод: желто-зеленый светодиод PC lime : бирюзовый светодиод : синий светодиод составляет 100:9:6:3.The ideal ratio of luminous power in lm of individual light sources of LED chips white LED : yellow-green LED PC lime : turquoise LED : blue LED is 100:9:6:3.

Преимуществом такого освещения является сочетание белого светодиодного чипа, от 3800 до 4200 К, CRI от 90 до 98, который обладает непрерывным спектром с типичным спадом в диапазоне от 460 до 530 нм, который вызван стимулированием синего светодиодного чипа около 450 нм и смещением синего света прохождением через люминофор в желто-зелено-красный диапазон с длиной волн от 520 до 740 нм, монохромным синим светодиодным чипом с максимальным излучением 475±5 нм, монохромным бирюзовым светодиодным чипом с максимальным излучением 495± нм, а также в качестве преимущества с желто-зеленым светодиодным чипом PC lime, который обладает непрерывным спектром, вызванным стимулированием синего светодиодного чипа около 420 нм и смещением синего света прохождением через люминофор в желто-зеленый диапазон с длиной волн от 500 до 650 нм.The advantage of this lighting is the combination of a white LED chip, 3800 to 4200 K, CRI 90 to 98, which has a continuous spectrum with a typical rolloff in the range of 460 to 530 nm, which is caused by stimulating the blue LED chip at about 450 nm and shifting the blue light by passing through a phosphor in the yellow-green-red range with a wavelength of 520 to 740 nm, a monochrome blue LED chip with a maximum emission of 475 ± 5 nm, a monochrome turquoise LED chip with a maximum emission of 495 ± nm, and as an advantage with yellow-green PC lime LED chip, which has a continuous spectrum caused by stimulating the blue LED chip at about 420 nm and shifting the blue light through the phosphor into the yellow-green range with a wavelength of 500 to 650 nm.

При этом абсолютно принципиальное значение имеет взаимное соотношение световой мощности или световой эффективности отдельных светодиодных чипов и их взаимная представленность в одной лампе для получения сбалансированного светового спектра в диапазоне от 460 до 660 нм. Под этим подразумевается максимальный баланс всех максимумов спектра отдельных светодиодных чипов источника в одинаковой интенсивности.In this case, the mutual ratio of the luminous power or luminous efficiency of individual LED chips and their mutual representation in one lamp is of absolutely fundamental importance in order to obtain a balanced light spectrum in the range from 460 to 660 nm. By this is meant the maximum balance of all the peaks of the spectrum of the individual LED chips of the source in the same intensity.

Для демонстрации были выбраны светодиодные чипы следующих параметров:For the demonstration, LED chips of the following parameters were selected:

1. Лучший на сегодняшний день белый светодиодный чип с цветовой температурой 4000 К и точностью цветопередачи 98, со световой мощностью 70 lm/W и мощностью 1,395 W, с представленностью в общей излучаемой мощности 51,2%.1. Today's best white LED chip with a color temperature of 4000K and a color accuracy of 98, with a light output of 70 lm/W and a power of 1.395 W, with a representation in the total radiated power of 51.2%.

2. Синий монохромный светодиодный чип, с максимальной длиной волн излучения 475 нм, со световой мощностью 29,45 lm/W и мощностью 1,46 W, с представленностью в общей излучаемой мощности 20%.2. Blue monochrome LED chip, with a maximum emission wavelength of 475 nm, with a light output of 29.45 lm/W and a power of 1.46 W, with a representation in the total emitted power of 20%.

3. Бирюзовый монохромный светодиодный чип, с максимальной длиной волн излучения 495 нм, со световой мощностью 64,10 lm/W и мощностью 1,56 W, с представленностью в общей излучаемой мощности 20%.3. Turquoise monochrome LED chip, with a maximum emission wavelength of 495 nm, with a light output of 64.10 lm/W and a power of 1.56 W, with a representation in the total radiated power of 20%.

4. Желто-зеленый светодиодный чип PC-lime с непрерывным спектром излучения в диапазоне от 500 до 600 нм, со световой мощностью 96 lm/W и мощностью 1,395 W, с представленностью в общей излучаемой мощности 8,8%.4. Yellow-green PC-lime LED chip with a continuous emission spectrum in the range of 500 to 600 nm, with a light output of 96 lm / W and a power of 1.395 W, with a representation in the total radiated power of 8.8%.

Познавательный (когнитивный) светодиодный источник освещения включает по крайней мере один белый светодиодный чип, по крайней мере один синий светодиодный чип и по крайней мере один бирюзовый светодиодный чип. Преимуществом является использование разных чипов в зависимости от размера и требуемой мощности светодиодного источника освещения. Также преимуществом является установка чипов на печатную плату, которая образует секцию, технологическая длина секции печатной платы с преимуществом составляет от 5 до 8 см. Секции печатных плат после наложения краев соединяются пайкой. Соединенные печатные платы составляют произвольную по длине световую ленту. Каждая секция включает несколько светодиодных чипов, подключенных в серии, отдельные секции подключены в ленте параллельно.The cognitive LED light source includes at least one white LED chip, at least one blue LED chip, and at least one turquoise LED chip. The advantage is the use of different chips depending on the size and required power of the LED light source. It is also an advantage to install chips on a printed circuit board, which forms a section, the technological length of the printed circuit board section with the advantage is from 5 to 8 cm. The sections of the printed circuit boards are connected by soldering after the edges are applied. The connected printed circuit boards form a light strip of arbitrary length. Each section includes several LED chips connected in series, individual sections are connected in parallel in a tape.

Познавательный источник включает светодиодные чипы с точно сбалансированным соотношением мощности белых светодиодных чипов с синими и бирюзовыми светодиодными чипами, когда соотношение между белыми светодиодными чипами : синими светодиодными чипами : бирюзовыми светодиод- 3 039957 ными чипами составляет с преимуществом 1 : от 0,03 до 0,05 : от 0,03 до 0,05. У познавательное светодиодное источника освещения произвольные соотношения мощности отдельных светодиодных чипов, когда светодиодные чипы с меньшей мощностью устанавливаются в большем количестве для коипенсации их более низкой интенсивности излучения для обеспечения необходимой мощности данного светодиодными чипами.The cognitive source includes LED chips with a precisely balanced power ratio of white LED chips with blue and turquoise LED chips, when the ratio between white LED chips : blue LED chips : turquoise LED chips is advantageously 1 : 0.03 to 0, 05 : 0.03 to 0.05. The cognitive LED light source has arbitrary power ratios of individual LED chips, when LED chips with lower power are installed in larger numbers to compensate for their lower light intensity to provide the required power to the given LED chips.

Это уникальное найденное соотношение для Светодиодного источника освещения для познавательной деятельности на удивление обеспечивает заполнение всего излучаемого спектра познавательного светодиодного источника освещения до уровня обоих световых максимумов самого белого светодиодного чипа в диапазоне сине-зеленого оттенка, т.е. с длиной волн света синего и бирюзового диапазона. В результате световой излучаемый спектр света становится непрерывным по крайней мере до 75% интенсивности света. Это специфическое добавление синих и бирюзовых монохромных светодиодных чипов вызывает/обеспечивает большое подобие излучаемого света солнечному свету, когда происходит основное выравнивание интенсивности светового излучения в диапазоне сине-зеленого оттенка и в спектральном диапазоне света от 460 до 660 нм для выравнивания на 80% интенсивности светового излучения солнца, как показано на фиг. 1.This unique relationship found for the Cognitive LED Light Source surprisingly fills the entire emitted spectrum of the Cognitive LED Light Source to the level of both light peaks of the whitest LED chip in the blue-green tint range, i.e. with wavelengths of light in the blue and turquoise range. As a result, the light emitted light spectrum becomes continuous up to at least 75% of the light intensity. This specific addition of blue and turquoise monochrome LED chips causes/ensures a great similarity of the emitted light to sunlight, when the main equalization of the light intensity in the blue-green tint range and in the spectral range of light from 460 to 660 nm occurs for an equalization of 80% of the light intensity sun, as shown in Fig. 1.

Вся система познавательного светодиодного источника освещения отрегулирована так, что излучаемому световому излучению белых светодиодных чипов добавлено от 4,5 до 6% синего и бирюзового светового излучения с преимуществом соответствующей интенсивности излучения. Это обеспечит выравнивание интенсивности излучения в диапазоне сине-зеленого оттенка по отношению к красному диапазону почти на уровень солнечного света. Созданное комбинированное световое излучение познавательного светодиодного источника освещения обладает CRI 98 и цветовой температурой от 4000 до 4700 К, солнечный свет обладает цветовой температурой 4982 Л и CRI 99,5.The whole system of the cognitive LED light source is adjusted so that the emitted light emission of the white LED chips is supplemented with 4.5 to 6% blue and turquoise light emission, with the advantage of the corresponding emission intensity. This will ensure that the intensity of the radiation in the blue-green range with respect to the red range is almost equal to the level of sunlight. The created combined light emission of the cognitive LED light source has a CRI of 98 and a color temperature of 4000 to 4700 K, sunlight has a color temperature of 4982 L and a CRI of 99.5.

Преимуществом источника света для познавательной деятельности является использование по крайней мере двух световых лент. Белая лента, которая оснащена только белыми светодиодными чипами. Синяя лента, которая включает монохромные синие светодиодные чипы с монохромными бирюзовыми светодиодными чипами с одинаковой мощностью и мощность одного белого светодиодного чипа с преимуществом составляет 0,17 W. Во второй светодиодной ленте с преимуществом чередуются монохромные синие светодиодные чипы с монохромными бирюзовыми светодиодными чипами с одинаковой мощностью, причем, синие с бирюзовыми светодиодными чипами с преимуществом в соотношении 1:1. Световая мощность одного синего или бирюзового чипа с преимуществом составляет 0,09 W.The advantage of a light source for cognitive activity is the use of at least two light strips. White strip, which is equipped with white LED chips only. A blue strip that includes monochrome blue LED chips with monochrome turquoise LED chips with the same power and the power of one white LED chip with a lead of 0.17 W. The second LED strip with a advantage alternates between monochrome blue LED chips and monochrome turquoise LED chips with the same power , moreover, blue with turquoise LED chips with a 1:1 advantage. The luminous power of one blue or turquoise chip with a lead is 0.09 W.

Длина светодиодной ленты и количество светодиодных чипов может быть произвольной, однако необходимо соблюдать соотношение световой мощности белых светодиодных чипов: (синее + бирюзовые) 1 : от 0,03 до 0,05. Световая мощность синих и бирюзовых светодиодных чипов с преимуществом составляет от 4,5 до 6% световой мощности белых светодиодных чипов или потребляемая мощность синих и бирюзовых светодиодных чипов составляет от 13 до 15% от потребляемой мощности белых светодиодных чипов. Было обеспечено, чтобы у самих белых светодиодных чипов была потребляемая мощность от 85 до 87% от общей потребляемой мощности, а после включения сине-бирюзовой ленты потребляемая мощность увеличилась на 13-15%.The length of the LED strip and the number of LED chips can be arbitrary, but the ratio of the light output of the white LED chips: (blue + turquoise) 1 : 0.03 to 0.05 must be observed. The luminous power of blue and turquoise LED chips is advantageously 4.5 to 6% of the luminous power of white LED chips, or the power consumption of blue and turquoise LED chips is 13 to 15% of the wattage of white LED chips. It was ensured that the white LED chips themselves had a power consumption of 85 to 87% of the total power consumption, and after turning on the blue-turquoise strip, the power consumption increased by 13-15%.

Познавательный светодиодный источник освещения с преимуществом включает не менее двух световых лент, состоящих из печатной платы, включающей белые, синие и бирюзовые чипы, подключенные к балласту, который подключен к источнику питания. За балластом с преимуществом подключен светорегулятор для регулирования подаваемого тока, служащего для уменьшения интенсивности излучения отдельных светодиодных лент.The cognitive LED light source advantageously includes at least two light strips consisting of a printed circuit board including white, blue and turquoise chips connected to a ballast that is connected to a power supply. Behind the ballast, a dimmer is advantageously connected to control the supplied current, which serves to reduce the intensity of the radiation of individual LED strips.

Светодиодный источник освещения, который с преимуществом включает также желто-зеленые светодиодные чипы PC lime включает светодиодные чипы, подключенные в двух каналах, причем, 1-ый канал включает от 20 до 80 белых светодиодных чипов, а 2-ой канал включает от одной до восьми групп сине-бирюзово-желто-зеленых светодиодных чипов, причем, одна группа светодиодных чипов включает один синий светодиодный чип, один бирюзовый светодиодный чип и один желто-зеленый светодиодный чип PC lime. Группа сине-бирюзово-желто-зеленых светодиодных чипов также с преимуществом включает от одного до четырех белых светодиодных чипов.LED light source, which advantageously also includes yellow-green LED chips PC lime includes LED chips connected in two channels, where the 1st channel includes from 20 to 80 white LED chips, and the 2nd channel includes from one to eight groups of blue-turquoise-yellow-green LED chips, where one group of LED chips includes one blue LED chip, one turquoise LED chip and one green-yellow PC lime LED chip. The blue-turquoise-yellow-green LED chip group also advantageously includes one to four white LED chips.

С преимуществом 1-ый канал включает в себя от 40 до 60 белых светодиодных чипов, а 2-ой канал включает в себя четыре группы сине-бирюзово-желто-зеленых светодиодных чипов.With advantage, the 1st channel includes 40 to 60 white LED chips, and the 2nd channel includes four groups of blue-turquoise-yellow-green LED chips.

С преимуществом 1-ый канал включает в себя 48 белых светодиодных чипов, а 2-ой канал включает в себя четыре группы сине-бирюзово-желто-зеленых светодиодных чипов и четыре белых светодиодных чипа.With advantage, the 1st channel includes 48 white LED chips, and the 2nd channel includes four groups of blue-turquoise-yellow-green LED chips and four white LED chips.

Светодиодный источник освещения, который также выгодно включает желто-зеленые светодиодные чипы PC lime, также с преимуществом содержит три ряда чипов, когда первый и третий ряды включают только белые светодиодные чипы из 1 -го канала, а второй ряд включает чипы из 2-го канала, т.е., группы сине-бирюзово-желто-зеленых светодиодных чипов, чередующихся с белым светодиодным чипом.The LED light source, which also advantageously includes yellow-green PC lime LED chips, also advantageously contains three rows of chips, when the first and third rows include only white LED chips from the 1st channel, and the second row includes the chips from the 2nd channel , i.e., groups of blue-turquoise-yellow-green LED chips interleaved with a white LED chip.

Обзор рисунков на чертежахOverview of drawings in drawings

Фиг. 1 - световой спектр дневного солнечного света.Fig. 1 - light spectrum of daytime sunlight.

- 4 039957- 4 039957

Фиг. 2 - световой спектр классического светодиода с цветовой температурой 4000 К с CRI 80.Fig. 2 - light spectrum of a classic LED with a color temperature of 4000 K with a CRI of 80.

Фиг. 3 - световой спектр белого светодиодного чипа с цветовой температурой 3957 К и CRI 98.Fig. 3 - light spectrum of a white LED chip with a color temperature of 3957 K and CRI 98.

Фиг. 4 - световой спектр ленты с белыми светодиодными чипами и цветовой температурой 3806 К и CRI 97,8.Fig. 4 - light spectrum of a strip with white LED chips and a color temperature of 3806 K and a CRI of 97.8.

Фиг. 5 - схема электрического подключения источника света для улучшения познавательной деятельности.Fig. 5 is a diagram of the electrical connection of a light source for improving cognitive activity.

Фиг. 6 - рисунок печатной платы со светодиодными чипами в соответствии с примером 1.Fig. 6 is a drawing of a printed circuit board with LED chips according to example 1.

Фиг. 7 - световой спектр светодиодной ленты с монохромными синими и бирюзовыми светодиодными чипами.Fig. 7 - light spectrum of the LED strip with monochrome blue and turquoise LED chips.

Фиг. 8 - спектрофотометрический спектр, излучаемый познавательным светодиодным источником освещения в соответствии с примером 4.Fig. 8 is a spectrophotometric spectrum emitted by a cognitive LED light source in accordance with example 4.

Фиг. 9 - спектрофотометрический спектр, излучаемый познавательным светодиодным источником освещения в соответствии с примером 2.Fig. 9 is a spectrophotometric spectrum emitted by a cognitive LED light source in accordance with example 2.

Фиг. 10 - деталь спектра фиг. 9.Fig. 10 is a detail of the spectrum of FIG. 9.

Фиг. 11 - спектрофотометрический спектр, излучаемый познавательным светодиодным источником освещения в соответствии с примером 1.Fig. 11 is a spectrophotometric spectrum emitted by a cognitive LED light source in accordance with example 1.

Фиг. 12 - деталь спектра рис. 11.Fig. 12 - detail of the spectrum of fig. eleven.

Фиг. 13 - светодиодная лента, оснащенная светодиодными чипами в двух каналах, в соответствии с примером 5.Fig. 13 - LED strip equipped with LED chips in two channels, in accordance with example 5.

Фиг. 14 - 14А: световой спектр, излучаемый лентой, в соответствии с примером 5, при включении только 2-го канала, когда проходящий ток составлял 350 mA,Fig. 14 - 14A: light spectrum emitted by the tape, in accordance with example 5, with only the 2nd channel turned on, when the passing current was 350 mA,

В: световой спектр, излучаемый лентой, в соответствии с примером 5, при включении только 2го канала, когда проходящий ток составлял 500 mA,B: the light spectrum emitted by the tape, in accordance with example 5, when only the 2nd channel is turned on, when the passing current was 500 mA,

С: световой спектр, излучаемый лентой, в соответствии с примером 5, при включении только 2го канала, когда проходящий ток составлял 600 mA,C: light spectrum emitted by the tape, according to example 5, when only the 2nd channel is turned on, when the passing current was 600 mA,

D: световой спектр, излучаемый лентой, в соответствии с примером 5, при включении только 2го канала, когда проходящий ток составлял 700 mA.D: light spectrum emitted by the tape according to example 5, when only the 2nd channel is switched on, when the passing current was 700 mA.

Фиг. 15 - спектр, излучаемый светодиодным источником освещения в соответствии с примером 5.Fig. 15 shows the spectrum emitted by the LED light source according to Example 5.

Фиг. 16 - сравнение спектров источников света,Fig. 16 - comparison of spectra of light sources,

16А: спектр белого светодиодного чипа с цветовой температурой 4000 К и CRI 90,16A: spectrum of white LED chip with color temperature 4000K and CRI 90,

16В: спектр, излучаемый светодиодным источником освещения в соответствии с примером 1, познавательный источник света,16V: spectrum emitted by the LED light source according to example 1, cognitive light source,

16С: спектр, излучаемый светодиодным источником освещения в соответствии с примером 5, с характером солнечного света.16C: spectrum emitted by the LED light source according to example 5, with the nature of sunlight.

Фиг. 17 - график отдельных спектров всех источников света использованных светодиодных чипов, А - белый светодиодный чип 4000 К, В - синий светодиодный чип, С - бирюзовый светодиодный чип, D светодиодный чип PC lime, E - светодиодный источник освещения с характером солнечного света в соответствии с примером 5.Fig. 17 is a graph of individual spectra of all light sources of the used LED chips, A is a white LED chip 4000 K, B is a blue LED chip, C is a turquoise LED chip, D is a PC lime LED chip, E is an LED light source with a sunlight character according to example 5.

Фиг. 18 - характеристики напряжения светодиодных чипов в зависимости от проходящего тока.Fig. 18 - voltage characteristics of LED chips depending on the passing current.

Фиг. 19 - результаты тестов познавательной деятельности - среднее значение группы+среднее отклонение. Звездочка означает статистически значимую разницу в соответствии с примером 7.Fig. 19 - the results of tests of cognitive activity - the average value of the group + the average deviation. An asterisk indicates a statistically significant difference according to example 7.

Фиг. 20 - среднее значение субъективной оценки тестируемой (GNP, n=51) и контрольной (GULZ, n=53) группы в соответствии с примером 7.Fig. 20 - the average value of the subjective assessment of the test (GNP, n=51) and control (GULZ, n=53) groups in accordance with example 7.

Фиг. 21 - чертеж печатной платы светодиодного источника освещения, изготовленного в соответствии с примером 5, оснащенного светодиодными чипами.Fig. 21 is a circuit board drawing of an LED light source manufactured according to Example 5 equipped with LED chips.

Фиг. 22 - схема печатной платы светодиодного источника освещения, изготовленного в соответствии с примером 5, оснащенного светодиодными чипами.Fig. 22 is a circuit board diagram of an LED light source manufactured according to Example 5 equipped with LED chips.

Фиг. 23 - схема подключения светодиодного источника освещения, изготовленного в соответствии с примером 5.Fig. 23 is a wiring diagram for an LED light source made in accordance with example 5.

Фиг. 24 - график отдельных спектров всех источников света использованных светодиодных чипов, А - белый светодиодный чип 2700, В - синий светодиодный чип, С - бирюзовый светодиодный чип, D светодиодный чип PC lime, E - светодиодный источник освещения в соответствии с примером 6.Fig. 24 is a plot of individual spectra of all light sources of the LED chips used, A is a white 2700 LED chip, B is a blue LED chip, C is a turquoise LED chip, D is a PC lime LED chip, E is an LED light source according to example 6.

Примеры исполненияExecution examples

Пример 1 - две светодиодные ленты, синие и бирюзовые светодиодные чипы с одинаковой световой мощностью.Example 1 - two LED strips, blue and turquoise LED chips with the same light output.

Белый светодиодный чип состоял из синего светодиодного чипа с составом полупроводника InGaN, с наложением люминофора. Преимуществом было использование люминофоров с коммерческим названием ZYP630G3, излучающих свет с максимальной длиной волн 628 нм и ZYP555G3, излучающих свет с максимальной длиной волн 555 нм, которые были рассеяны в силиконовом корпусе, который был надет поверх синего светодиода. У корпуса светодиода может быть разная геометрия, преимуществом был наклон угла стенки корпуса светодиода на 20° к плоскости.The white LED chip consisted of a blue LED chip with an InGaN semiconductor composition, overlaid with a phosphor. The advantage was the use of phosphors with the commercial name ZYP630G3 emitting light with a maximum wavelength of 628 nm and ZYP555G3 emitting light with a maximum wavelength of 555 nm, which were dispersed in a silicone housing that was put on top of a blue LED. The LED housing can have different geometry, the advantage was the inclination of the wall angle of the LED housing by 20° to the plane.

Было создано познавательное светодиодное освещение с двумя метровыми светодиодными лентамиCognitive LED lighting was created with two meter LED strips

- 5 039957 и 6, которые состояли из печатных плат, оснащенных светодиодными чипами, причем, ленты были подключены к балласту 9, которые были подключены к источнику тока 10. Белая световая полоса 5 была оснащена 240 белыми светодиодными чипами 1, расположенными в двух рядах, причем, одна печатная плата 4 с длиной 5 см была оснащена 12 белыми светодиодными чипами 1 Белый светодиодный чип 1 состоял из синего светодиодного чипа с составом полупроводника InGaN, с наложением люминофора с обозначением ZYP555G3 и ZYP63063 в соотношении 1:2. Излучаемый свет из белого светодиодного чипа 1 составлял непрерывный спектр ленты с длиной волн от 380 до 700 нм с цветовой температурой 3957 К и CRI 98. У белой светодиодной ленты 5 с белыми светодиодными чипами 1 была мощность света 41 W/m. Светодиодная лента для синих и бирюзовых чипов 6 длиной 1 м была оснащена 55 монохромными синими светодиодными чипами 2 с составом полупроводника InGaN с максимальным излучением 475 нм и 55 монохромными бирюзовыми светодиодными чипами 3 с составом полупроводника InGaN с максимальным излучением 495 нм. Одна печатная плата 4 длиной 7,2 см была оснащена четырьмя синими светодиодными чипами 2 и четырьмя бирюзовыми светодиодными чипами 3, которые взаимно чередовались один за другим. У светодиодной ленты для синих и бирюзовых чипов 6 была мощность 3 W/m. Соотношение яркости светодиодных чипов белых : синих : бирюзовых было 1 : 0,3 : 0,3. Соотношение чипов было 4:1:1.- 5 039957 and 6, which consisted of printed circuit boards equipped with LED chips, with the strips connected to a ballast 9, which were connected to a current source 10. The white light strip 5 was equipped with 240 white LED chips 1 arranged in two rows, wherein, one circuit board 4 with a length of 5 cm was equipped with 12 white LED chips 1 The white LED chip 1 consisted of a blue LED chip with InGaN semiconductor composition, overlaid with phosphor marked ZYP555G3 and ZYP63063 in a ratio of 1:2. The emitted light from the white LED chip 1 was a continuous spectrum tape with a wavelength of 380 to 700 nm with a color temperature of 3957 K and a CRI of 98. The white LED tape 5 with white LED chips 1 had a light power of 41 W/m. The 1m blue and turquoise chip 6 LED strip light strip was equipped with 55 monochrome blue LED chips 2 with InGaN semiconductor composition with a maximum emission of 475nm and 55 monochrome turquoise LED chips 3 with InGaN semiconductor composition with a maximum emission of 495nm. One circuit board 4 7.2 cm long was equipped with four blue LED chips 2 and four turquoise LED chips 3, which were mutually interleaved one after the other. The LED strip for blue and turquoise chips 6 had a power of 3 W/m. The brightness ratio of white LED chips: blue: turquoise was 1:0.3:0.3. The chip ratio was 4:1:1.

У этого источника ручным спектрометром UPRtek были измерены характеристические параметры, у излучаемого света было CRI 89 с цветовой температурой 4603 и спектр излучаемого света находился в диапазоне от 420 до 760 нм, расчетная площадь излучения из диапазона от 460 до 650 нм составляла 80% интенсивности солнечного света, как показано на фиг. 10.The characteristic parameters of this source were measured by UPRtek handheld spectrometer, the emitted light had a CRI of 89 with a color temperature of 4603 and the spectrum of the emitted light was in the range from 420 to 760 nm, the calculated emission area from the range from 460 to 650 nm was 80% of the intensity of sunlight , as shown in FIG. 10.

Также было измерено потребление познавательного светодиодного освещения, которое составляло 80, 2 W.The consumption of cognitive LED lighting was also measured, which was 80.2 W.

Пример 2 - две светодиодные ленты, синие и бирюзовые светодиодные чипы с разной световой мощностью.Example 2 - two LED strips, blue and turquoise LED chips with different light output.

Было создано познавательное светодиодное освещение с двумя метровыми светодиодными лентами, светодиодная лента белых чипов 5 и светодиодная лента синих и бирюзовых чипов 6, которые состояли из печатных плат, оснащенных светодиодными чипами, причем, ленты были подключены к балласту 9, которые были подключены к источнику тока К). Светодиодная лента белых чипов 5 была оснащена 240 белыми светодиодными чипами 1 в двух рядах, причем, одна печатная плата 4 длиной 5 см была оснащена 12 белыми светодиодными чипами 1 Белый светодиодный чип 1 состоял из синего светодиодного чипа с составом полупроводника ZnS, с наложением люминофора с обозначением ZYP555G3 и ZYP63063 в соотношении 1:2. Итоговый излучаемый свет из белого светодиодного чипа 1 составлял непрерывный спектр ленты с длинами волн от 380 до 700 нм с цветовой температурой 4000 К и один белый светодиодный чип 1 с мощностью 0,17 W, т.е., мощность всей метровой белой ленты составляла 41 W/m.Educational LED lighting was created with two meter LED strips, 5 white chip LED strip and 6 blue and turquoise chip LED strip, which consisted of printed circuit boards equipped with LED chips, moreover, the strips were connected to a ballast 9, which were connected to a power source TO). The white chip LED strip 5 was equipped with 240 white LED chips 1 in two rows, whereby one PCB 4 5 cm long was equipped with 12 white LED chips 1 The white LED chip 1 consisted of a blue LED chip with a ZnS designation ZYP555G3 and ZYP63063 in a ratio of 1:2. The resulting emitted light from the white LED chip 1 was a continuous spectrum of a tape with wavelengths from 380 to 700 nm with a color temperature of 4000 K and one white LED chip 1 with a power of 0.17 W, i.e., the power of the entire meter white tape was 41 W/m.

Светодиодная лента синих и бирюзовых чипов 6 длиной 1 м была оснащена 110 монохромными синими светодиодными чипами 2 с составом полупроводника InGaN с максимальным излучением 475 нм с мощностью света 4 mW и 55 монохромными бирюзовыми светодиодными чипами 3 с составом полупроводника с максимальным излучением 495 нм с мощностью света 7 mW, т.е., у всей метровой светодиодной ленты синих и бирюзовых чипов 6 была мощность 825 mW/m. Одна печатная плата 4 длиной 7,2 см была оснащена шестью синими светодиодными чипами 2 и двумя бирюзовыми светодиодными чипами 3. Цветные светодиодные чипы всегда чередовались: 2 синих и 1 бирюзовый. У данного источника были измерены с помощью ручного спектрометра UPRtek характеристические параметры, у излучаемого света было CRI 91,3 с цветовой температурой 4397 и спектр излучаемого света находился в диапазоне от 420 до 760 нм, расчетная площадь излучения из диапазона от 460 до 650 нм составляла 78% интенсивности солнечного света, как показано на фиг. 10.6 blue and turquoise chips LED strip 1m length was equipped with 110 monochrome blue LED chips 2 with InGaN semiconductor composition with maximum emission of 475nm with light power of 4mW and 55 monochrome turquoise LED chips 3 with semiconductor composition with maximum emission of 495nm with light power 7 mW, i.e., the entire meter LED strip of blue and turquoise chips 6 had a power of 825 mW/m. One PCB 4, 7.2 cm long, was equipped with six blue LED chips 2 and two turquoise LED chips 3. The color LED chips always alternated: 2 blue and 1 turquoise. This source was measured with a UPRtek handheld spectrometer, the characteristic parameters of the emitted light had a CRI of 91.3 with a color temperature of 4397 and the spectrum of the emitted light was in the range from 420 to 760 nm, the calculated emission area from the range from 460 to 650 nm was 78 % sunlight intensity as shown in FIG. 10.

Также было измерено потребление познавательного светодиодного освещения, которое составляло 77, 2 W.The consumption of cognitive LED lighting was also measured, which was 77.2 W.

Пример 3 - три светодиодные ленты, синие и бирюзовые светодиодные чипы с разной световой мощностью.Example 3 - three LED strips, blue and turquoise LED chips with different light outputs.

Были созданы три метровые светодиодные ленты, светодиодная лента белых чипов 5, светодиодная лента для синих чипов и светодиодная лента для бирюзовых чипов, на которых были расположены светодиодные чипы. Светодиодная лента белых чипов 5 была оснащена 240 белыми светодиодными чипами 1, причем, одна печатная плата 4 с длиной 5 см была оснащена 12 белыми светодиодными чипами 1, расположенными один за другим. Белый светодиодный чип 1 состоял из синего светодиодного чипа с составом полупроводника ZnS, с наложением люминофора с обозначением ZYP555G3 и ZYP63063 в соотношении 1:2. Цветовая температура у излучаемого в итоге света из белого светодиодного чипа 1 составляла 4000 К и длина волн составляла от 380 до 700 нм. Мощность одного белого светодиодного чипа составляла 0,17 W, т.е., мощность всей метровой белой ленты составляла 41 W/m.Three meter LED strip, 5 white chip LED strip, blue chip LED strip and turquoise chip LED strip were created, on which the LED chips were placed. The white chip LED strip 5 was equipped with 240 white LED chips 1, whereby one circuit board 4 with a length of 5 cm was equipped with 12 white LED chips 1 arranged one after the other. The white LED chip 1 consisted of a blue LED chip with a ZnS semiconductor composition, overlaid with a phosphor designated ZYP555G3 and ZYP63063 at a ratio of 1:2. The color temperature of the finally emitted light from the white LED chip 1 was 4000 K and the wavelength was 380 to 700 nm. The power of one white LED chip was 0.17 W, i.e., the power of the entire meter white strip was 41 W/m.

Светодиодная лента для синих чипов длиной 1 м была оснащена 219 монохромными синими светодиодными чипами 2 с составом полупроводника InGaN с максимальным излучением 475 нм с общей световой мощностью 1,5 W/m, с мощностью одного чипа 7 mW. Светодиодная лента для бирюзовых светодиодных чипов длиной 1 м была оснащена 110 монохромными бирюзовыми светодиодными чипами 3 иThe 1m long blue chip LED strip was equipped with 219 monochrome blue LED chips 2 with InGaN semiconductor composition with a maximum emission of 475nm with a total light power of 1.5W/m, with a single chip power of 7mW. The 1m long turquoise LED chip LED strip was equipped with 110 monochrome turquoise LED chips 3 and

- 6 039957 составом полупроводника InGaN с максимальным излучением 495 нм и общей световой мощностью 1,4 W/m, с мощностью одного чипа 12 mW. У данного источника были с помощью ручного спектрометра UPRtek измерены характеристические параметры, у излучаемого света было CRI 90 с цветовой температурой 4650 и спектр излучаемого света находился в диапазоне от 420 до 760 нм, расчетная площадь излучения из диапазона от 460 до 650 нм составляла 80% световой интенсивности солнечного света.- 6 039957 semiconductor composition InGaN with a maximum emission of 495 nm and a total light power of 1.4 W/m, with a single chip power of 12 mW. The characteristic parameters of this source were measured using a UPRtek handheld spectrometer, the emitted light had a CRI of 90 with a color temperature of 4650 and the spectrum of the emitted light was in the range from 420 to 760 nm, the calculated emission area from the range from 460 to 650 nm was 80% of the light sunlight intensity.

Также была измерена потребляемая мощность когнитивного светодиодного освещения, которая составляла 80 W.The power consumption of cognitive LED lighting was also measured, which was 80 W.

Пример 4 - три чипа.Example 4 - three chips.

Круглый источник света был оснащен тремя светодиодными чипами, одним белым светодиодным чипом мощностью 2W с цветовой температурой 3957 К и CRI 98 непрерывного ленточного спектра видимого света с длиной волн от 440 нм до 700 нм, одним синим светодиодным чипом мощностью 60mW и бирюзовым светодиодным чипом мощностью 60mW. Белый светодиодный чип излучал непрерывный ленточный спектр видимого света с длиной волн от 440 нм до 700 нм и цветовой температурой ССТ от 3800 до 4200 К, а также CRI 98. Синий светодиодный чип был образован InGaN с максимальным излучением в 475 нм, а бирюзовый светодиодный чип был образован InGaN с максимальным излучением 495 нм. У этого источника были ручным спектрометром UPRtek измерены характеристические параметры, у излучаемого света было CRI 89,5 с цветовой температурой 4810 и спектр излучаемого света был в диапазоне от 420 до 760 нм, расчетная площадь излучения из диапазона от 460 до 650 нм создавала 81% интенсивности солнечного света, как показано на фиг. 8.The round light source was equipped with three LED chips, one 2W white LED chip with a color temperature of 3957K and CRI 98 of the continuous band of visible light with a wavelength from 440nm to 700nm, one 60mW blue LED chip and a 60mW turquoise LED chip. . The white LED chip emitted a continuous ribbon spectrum of visible light with a wavelength of 440 nm to 700 nm and a CCT color temperature of 3800 to 4200 K, as well as a CRI of 98. The blue LED chip was formed by InGaN with a maximum emission of 475 nm, and the turquoise LED chip InGaN was formed with a maximum emission of 495 nm. This source was characterized by UPRtek handheld spectrometer, the emitted light had a CRI of 89.5 with a color temperature of 4810 and the spectrum of the emitted light was in the range from 420 to 760 nm, the calculated emission area from the range from 460 to 650 nm created 81% of the intensity sunlight, as shown in Fig. 8.

Пример 5.Example 5

Был создан светодиодный источник освещения, который содержал одну светодиодную ленту с тремя рядами, причем, первый и третий ряд были оснащены 24 белыми светодиодными чипами, т.е., всего 48 белыми светодиодными чипами и подключены к 1-ому каналу параллельно через 12 чипов, связанных в серии, с цветовой температурой 4000 К и CRI 98, а центральный ряд был оснащен 4 синими монохромными светодиодными чипами с максимальным излучением от 473 до 475 нм, 4 бирюзовыми монохромными светодиодными чипами с максимальным излучением 495 нм, 4 светодиодными чипами PC Lime с максимальным излучением 520 нм, стимулируемыми в 420 нм, а также 12 белыми светодиодными чипами и подключена ко 2-ому каналу параллельно через 12 чипов, соединенных в серии, причем, центральный ряд был создан белыми светодиодными чипами, чередуемыми с синим, бирюзовым и PC lime светодиодными чипами, т.е., белый, синий, белый, бирюзовый, белый, PC lime, белый, синий и т.д.An LED light source was created, which contained one LED strip with three rows, whereby the first and third rows were equipped with 24 white LED chips, i.e., a total of 48 white LED chips, and connected to the 1st channel in parallel through 12 chips, connected in series, with a color temperature of 4000 K and a CRI of 98, and the center row was equipped with 4 blue monochrome LED chips with a maximum emission of 473 to 475 nm, 4 turquoise monochrome LED chips with a maximum emission of 495 nm, 4 PC Lime LED chips with a maximum 520 nm stimulated at 420 nm, as well as 12 white LED chips and connected to the 2nd channel in parallel through 12 chips connected in series, with the central row being created by white LED chips alternating with blue, turquoise and PC lime LED chips, i.e., white, blue, white, turquoise, white, PC lime, white, blue, etc.

Характеристика отдельных чипов была следующей:The characteristics of the individual chips were as follows:

белый светодиодный чип мощность: 0,31 W на один чип в 1-ом канале, включающем 48 чипов, всего 15,1 W и 0,93 W на один чип во 2-ом канале, включающем 12 чипов, всего 11,1 W.white LED chip power: 0.31W per chip in 1st channel including 48 chips total 15.1W and 0.93W per chip in 2nd channel including 12 chips total 11.1W .

Сумма общей мощности белых чипов: 26,2 W, световая мощность излучения: 70 lm/W, доля в общей световой энергии: 51,2% синий монохромный светодиодный чип с максимальным излучением 475 нм, мощность: 0,35 W на один чип во 2-ом канале, включающем 4 чипа всего 1,4 W, световая мощность излучения: 29,45 lm/W, доля в общей световой энергии: 20%, бирюзовый монохромный светодиодный чип с максимальным излучением 495 нм, мощность: 0,38 W на один чип во 2-ом канале, включающий 4 чипа всего 1,5 W, световая мощность излучения: 64,1 lm/W, доля в общей световой энергии: 20%, светодиодные чипы PC Lime с максимальным излучением в 520 нм, мощность: 0,78 W на один чип во 2-ом канале, включающем 4 чипа, всего 3,1 W, световая мощность излучения: 96 lm/W, доля в общей световой энергии: 8,8%.The sum of the total power of the white chips: 26.2 W, the light output: 70 lm/W, the proportion of the total light energy: 51.2% blue monochrome LED chip with a maximum emission of 475 nm, the power: 0.35 W per chip per 2nd channel, including 4 chips total 1.4 W, light output: 29.45 lm/W, proportion of total light energy: 20%, turquoise monochrome LED chip with a maximum output of 495 nm, power: 0.38 W per chip in the 2nd channel, including 4 chips total 1.5 W, light output: 64.1 lm/W, share of total light energy: 20%, PC Lime LED chips with a maximum output of 520 nm, power : 0.78 W per chip in the 2nd channel including 4 chips, total 3.1 W, light output: 96 lm/W, share of total light energy: 8.8%.

Общая мощность источника составляет 32,2 W, 72 светодиодных чипа.The total source power is 32.2 W, 72 LED chips.

Пример 6.Example 6

Был создан светодиодный источник освещения, который включал одну светодиодную ленту с тремя рядами, причем, первый и третий ряд был оснащен 24 белыми светодиодными чипами, т.е., всего 48 белыми светодиодными чипами и подключена к 1-ому каналу параллельно через 12 чипов, подключенных в сериях, с цветовой температурой 2700 К и CRI 98, и центральный ряд был оснащен 4 синими монохромными светодиодными чипами с максимальным излучением от 473 до 475 нм, 4 бирюзовыми монохромными светодиодными чипами с максимальным излучением 495 нм, 4 светодиодными чипами PC Lime с максимальным излучением 520 нм, стимулируемые в 420 нм, и 12 белыми светодиодными чипами с цветовой температурой 2700 К и CRI 98, и подключена на 2-ой канал параллельно через 12 чипов, подключенных в сериях, причем, центральный ряд был создан белыми светодиодными чипами, пролагаемыми поочередно синим, бирюзовым и светодиодным чипом PC lime, т.е. белый, синий, белый, бирюзовый, белый, PC lime, белый, синий и т.д. Спектр этого источника был измерен и оценен, как не подходящий для использования в качестве светодиодного источника освещения с характером солнечного светаAn LED light source was created, which included one LED strip with three rows, whereby the first and third rows were equipped with 24 white LED chips, i.e., a total of 48 white LED chips, and connected to the 1st channel in parallel through 12 chips, connected in series, with a color temperature of 2700 K and a CRI of 98, and the center row was equipped with 4 blue monochrome LED chips with a maximum emission of 473 to 475 nm, 4 turquoise monochrome LED chips with a maximum emission of 495 nm, 4 PC Lime LED chips with a maximum 520 nm stimulated at 420 nm and 12 white LED chips with a color temperature of 2700 K and CRI 98, and connected to the 2nd channel in parallel through 12 chips connected in series, with the central row being created by white LED chips laid alternately blue, turquoise and LED PC lime chip, i.e. white, blue, white, turquoise, white, PC lime, white, blue, etc. The spectrum of this source has been measured and judged to be unsuitable for use as an LED light source with the nature of sunlight.

- 7 039957 из-за низкой интенсивности излучения в синем диапазоне и отсутствия баланса спектра в требуемом биологически благоприятном диапазоне от 460 до 660 нм.- 7 039957 due to the low emission intensity in the blue range and the lack of spectrum balance in the required biologically favorable range from 460 to 660 nm.

Пример 7.Example 7

В объекте пражской гимназии - Gymnazia Na Prazacce (GNP), в части здания была установлена технология светодиодного освещения для улучшения познавательной деятельности в соответствии с примером 1. Благодаря синей составляющей спектра освещения в аудиториях поддерживалась в особенности познавательная деятельность учеников. Другими отслеживаемыми параметрами были, например, концентрация, внимание, скорость реакции, запоминание и скорость мышления, вспоминание, физическая работоспособность, визуальный комфорт и субъективное удовлетворение учеников и педагогов - обобщение всех субъективных параметров показано на рисунке 20. Эксперимент проводился в двух оценочных периодах времени - до и после установки светодиодного освещения. В качестве контрольной группы была выбрана Гимназия у Либерецкого замка (GULZ). Эксперимент проходил одновременно в двух объектах (GNP и GULZ). Эксперимент оценивался с помощью двух комплектов специально разработанных психологических тестов, когда один комплект тестов был направлен на объективные параметры, следующие из способности учеников к обучению, а другой комплект психологических тестов был направлен на субъективное восприятие светодиодного освещения учениками и педагогами. Результаты свидетельствуют о том, что ученики подвергшиеся воздействию светодиодного освещения в соответствии с примером 1 демонстрируют лучшие учебные результаты, лучшее здоровье - к параметрам оценки также относился мониторинг отсутствия из-за болезни и просыпания, а также большая удовлетворенность в сравнении с контрольными группами студентов. Отдельные эксперименты описывают следующие примеры. Все измерения выполнялись с помощью спектрофотометра.In the Prague Gymnasium Gymnazia Na Prazacce (GNP), part of the building was equipped with LED lighting technology to improve cognitive performance in accordance with example 1. Thanks to the blue component of the lighting spectrum, especially the cognitive activity of students was supported in the classrooms. Other monitored parameters were, for example, concentration, attention, reaction speed, memorization and thinking speed, recall, physical performance, visual comfort and subjective satisfaction of students and teachers - a summary of all subjective parameters is shown in Figure 20. The experiment was carried out in two evaluation time periods - before and after installation of LED lighting. The Liberec Castle Gymnasium (GULZ) was chosen as a control group. The experiment took place simultaneously in two objects (GNP and GULZ). The experiment was evaluated using two sets of specially designed psychological tests, where one set of tests was aimed at objective parameters resulting from the ability of students to learn, and the other set of psychological tests was aimed at the subjective perception of LED lighting by students and teachers. The results indicate that students exposed to LED lighting according to example 1 demonstrate better learning outcomes, better health - assessment parameters also included monitoring absence due to illness and waking up, as well as greater satisfaction compared to control groups of students. Individual experiments describe the following examples. All measurements were performed using a spectrophotometer.

Пример 7А. Измерение освещенности.Example 7A. Illumination measurement.

С помощью измерения освещенности на рабочем столе фиксировались фактические световые условия в аудиториях во время обучения. Определенная интенсивность освещения была сопоставима во всех аудиториях в обеих гимназиях, где проводилось тестирование. Горизонтальная освещенность парт и учительских столов при обновленном и стандартном освещении достигает примерно 800 1х и свет, падающий в глаза ученикам (т.е. биологически эффективный свет) составляет примерно 300-330 1х в зависимости от положения в аудитории и направления взгляда.By measuring the illumination on the desktop, the actual lighting conditions in the classrooms during the training were recorded. A certain intensity of illumination was comparable in all classrooms in both gymnasiums where testing was carried out. The horizontal illumination of desks and teacher's desks with updated and standard lighting reaches approximately 800 1x and the light falling into the eyes of students (i.e. biologically effective light) is approximately 300-330 1x, depending on the position in the classroom and the direction of view.

Достаточное освещение поверхностей отразилось на оценке разборчивости текста на доске, которая была сопоставима в одинаковых по размеру аудиториях, очень хорошая. Хотя освещенность поверхностей в аудиториях была сопоставима, 25% учеников из контрольных аудиторий оценивали пространства как слишком яркое, в то время как при новом освещении так высказалось только 6% учеников. Разница в оценке статистически важна (T-test, n=104, р=0.01). Объяснение этого явления может быть в лучшем распределении и более сбалансированном спектральном составе нового освещения.Sufficient illumination of the surfaces was reflected in the evaluation of the legibility of the text on the board, which was comparable in the classrooms of the same size, very good. Although the illumination of surfaces in the classrooms was comparable, 25% of students from the control classrooms rated the spaces as too bright, while only 6% of students said so under the new lighting. The difference in score is statistically significant (T-test, n=104, p=0.01). The explanation for this phenomenon may lie in the better distribution and more balanced spectral composition of the new illumination.

Пример 7В. Измерение биологической эффективности.Example 7B. Measurement of biological effectiveness.

Измерение спектральной характеристики показало, что несмотря на сопоставимый уровень освещенности новое освещение достигает при оценке биологической эффективности согласно Брейнарду 0,47-0,36 W/m, в то время как освещение в контрольной аудитории всего примерно от 0,25 до 0,20 W/m. Это возможно благодаря сбалансированному спектральному составу света с высоким содержанием синего составляющего спектра, который является ключевым параметром для достижения желаемого положительного влияния на познавательную деятельность и усидчивость, а также хорошую синхронизацию биологических часов организма.Measurement of the spectral response showed that despite a comparable level of illumination, the new lighting reaches 0.47-0.36 W / m in the assessment of biological effectiveness according to Brainard, while the lighting in the control room is only about 0.25 to 0.20 W /m. This is possible thanks to a balanced spectral composition of light with a high content of the blue component of the spectrum, which is a key parameter for achieving the desired positive effect on cognition and perseverance, as well as good synchronization of the body's biological clock.

Пример 7С. Объективная оценка - тесты познавательной активности.Example 7C. Objective assessment - tests of cognitive activity.

Объективная оценка влияния света проводилась с помощью тестов познавательной активности. Тесты проверяли концентрацию внимания и кратковременную память. Первый этап тестирования, т.е., через 3 месяца после установки освещения, выявляет значительно лучшие результаты у учеников, которые обучаются утром в аудитории, оборудованной новым познавательным освещением. Эти ученики сделали в тестах меньше ошибок (T-test, n=104, p<0,05), их кратковременная память была значительно лучше (Ttest, n=104, p<0,02), чем у учеников из обычных аудиторий. Результаты тестирования представлены на рисунке 19.An objective assessment of the influence of light was carried out using tests of cognitive activity. The tests tested concentration and short-term memory. The first stage of testing, i.e., 3 months after the installation of lighting, reveals significantly better results in students who study in the morning in a classroom equipped with new cognitive lighting. These students made fewer mistakes in tests (T-test, n=104, p<0.05), their short-term memory was significantly better (Ttest, n=104, p<0.02) than that of students from regular classrooms. The test results are shown in Figure 19.

Пример 7D Измерение индекса цветопередачи Ra.Example 7D Measurement of color rendering index Ra.

Новое освещение также достигает более высокого индекса цветопередачи Ra. Изначально во всех аудиториях было GNP, а также в отслеживаемых контрольных аудиториях в GULZ, установлено освещение с Ra 60. Это не соответствует требованию стандарта к освещению помещений для длительного нахождения людей, требуется не менее Ra 80. Новая система освещения достигает Ra 91, что важно не только из-за ориентации гимназии на художественное образование. Это вероятно отразилось в субъективной оценке учеников, где проявилась тенденция лучшей оценки естественности цветов нового освещения. Если при новом освещении 85% опрошенных оценивают цвет кожи как естественный или относительно естественный, то в первоначальном - это было только 69%. Средние значения субъективной оценки тестируемой (GNP, n=51) и контрольной (GULZ, n=53) группы показаны на фиг. 20.The new lighting also achieves a higher Ra color rendering index. Initially, all auditoriums were GNP, as well as monitored reference auditoriums in GULZ, lighting with Ra 60 was installed. This does not meet the requirement for indoor lighting for long-term occupancy, at least Ra 80 is required. The new lighting system reaches Ra 91, which is important not only because of the orientation of the gymnasium towards art education. This was probably reflected in the subjective assessment of the students, where there was a tendency to better assess the naturalness of the colors of the new lighting. If, under new lighting, 85% of respondents assess skin color as natural or relatively natural, then in the original it was only 69%. Mean subjective scores for the test (GNP, n=51) and control (GULZ, n=53) groups are shown in FIG. 20.

Пример 7Е. Энергосбережение.Example 7E. Energy saving.

Новое освещение было установлено примерно в половине аудиторий, где оно заменило изначальноNew lighting has been installed in about half of the classrooms where it originally replaced

- 8 039957 установленное люминесцентное и обычное энергосберегающее светодиодное освещение. Измерение проводилось во всем объекте. Несмотря на значительное увеличение освещенности и в особенности улучшение качества освещения примерно в половине помещений гимназии годовое потребление электроэнергии не увеличилось. Наоборот, в последнем квартале 2018 года произошло небольшое снижение потребления на 5%.- 8 039957 installed fluorescent and conventional energy saving LED lighting. The measurement was carried out in the entire object. Despite a significant increase in lighting and, in particular, an improvement in the quality of lighting, about half of the premises of the gymnasium have not seen an increase in annual electricity consumption. On the contrary, in the last quarter of 2018 there was a slight decrease in consumption by 5%.

Пример 7F. Психологический эффект.Example 7F. Psychological effect.

Новое установленное освещение аудитории субъективно оценивалось как более приятное по сравнению с обычным освещением (t-test, n=104, p<0,01). В то время как освещение в контрольных аудиториях только 32% учеников оценило как приятное или в принципе приятное, в новом установленном освещении это было 53%.The newly installed auditorium lighting was subjectively rated as more pleasing compared to conventional lighting (t-test, n=104, p<0.01). While only 32% of students rated the lighting in the control rooms as pleasant or generally pleasant, in the newly installed lighting it was 53%.

Перечень связанных отметокList of related marks

- белый светодиодный чип;- white LED chip;

- синий светодиодный чип;- blue LED chip;

- бирюзовый светодиодный чип;- turquoise LED chip;

- печатная плата белой ленты;- white tape printed circuit board;

- светодиодная лента белых чипов;- LED strip of white chips;

- светодиодная лента синих и бирюзовых чипов;- LED strip of blue and turquoise chips;

- печатная плата светодиодной ленты синих и бирюзовых чипов;- PCB LED strip blue and turquoise chips;

- светорегулятор;- dimmer;

- балласт;- ballast;

- питание;- nutrition;

- желто-зеленый светодиодный чип PC lime.- yellow-green LED chip PC lime.

Применение в промышленностиApplication in industry

Источник света, стимулирующий познавательную деятельность человека, подходит также везде, где требуется большая концентрация и внимательность.A light source that stimulates human cognitive activity is also suitable wherever greater concentration and attentiveness are required.

Claims (14)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Светодиодный источник освещения с характером солнечного света для улучшения познавательной деятельности с 90% соответствием в балансе максимума и минимума распределения энергии света в диапазоне от 460 до 660 нм, содержащий по меньшей мере один белый светодиодный чип (1), излучающий свет с длиной волн от 380 до 700 нм, и по меньшей мере один монохромный синий светодиодный чип (2), излучающий свет с длиной волн от 470 до 480 нм, причем, светодиодные чипы подключены к источнику электрического тока, отличающийся тем, что он также включает по меньшей мере один монохромный бирюзовый светодиодный чип (3), излучающий свет с длиной волн от 490 до 500 нм, белый светодиодный чип обладает цветовой температурой от 3800 до 4200 К и CRI от 90 до 98, при этом синие светодиодные чипы (2) и бирюзовые светодиодные чипы (3) образуют каждый от 3 до 7% от общей излучаемой энергии светодиодного источника освещения или световой поток синих светодиодных чипов (2) составляет от 1 до 4% от общего светового потока светодиодного источника освещения, а световой поток бирюзовых светодиодных чипов (3) составляет от 4 до 7% от общего светового потока светодиодного источника освещения, при этом основную излучаемую энергию и основной световой поток обеспечивают белые светодиодные чипы.1. An LED light source with the nature of sunlight to improve cognition with 90% compliance in the balance of the maximum and minimum distribution of light energy in the range from 460 to 660 nm, containing at least one white LED chip (1) emitting light with a wavelength from 380 to 700 nm, and at least one monochrome blue LED chip (2) emitting light with a wavelength of 470 to 480 nm, moreover, the LED chips are connected to an electric current source, characterized in that it also includes at least one monochrome turquoise LED chip (3) emitting light with a wavelength of 490 to 500 nm, a white LED chip has a color temperature of 3800 to 4200 K and a CRI of 90 to 98, while blue LED chips (2) and turquoise LED chips (3) each form 3 to 7% of the total radiant energy of the LED light source or the luminous flux of blue LED chips (2) account for 1 to 4% of the total light output output of the LED light source, and the luminous flux of the turquoise LED chips (3) is from 4 to 7% of the total luminous flux of the LED light source, while the main radiant energy and the main luminous flux are provided by white LED chips. 2. Источник по п.1, отличающийся тем, что он включает в себя по меньшей мере один светодиодный чип PC lime (11) с излучением в желто-зеленом диапазоне с длиной волн от 500 до 650 нм с долей от 6 до 9% от общей излучаемой энергии или от 10 до 15% от общей световой мощности источника.2. The source according to claim 1, characterized in that it includes at least one LED chip PC lime (11) with radiation in the yellow-green range with a wavelength of 500 to 650 nm with a share of 6 to 9% of total radiated energy or 10 to 15% of the total light power of the source. 3. Источник по п.2, отличающийся тем, что светодиодный чип PC lime образован синим чипом (2) стимулируемым в диапазоне 420±5 нм с наложением люминофора.3. Source according to claim 2, characterized in that the PC lime LED chip is formed by a blue chip (2) stimulated in the range of 420 ± 5 nm with a phosphor overlay. 4. Источник по п.1, отличающийся тем, что белый светодиодный чип (1) образован синим светодиодным чипом (2) с наложением люминофора.4. Source according to claim 1, characterized in that the white LED chip (1) is formed by a blue LED chip (2) with a phosphor overlay. 5. Источник по п.1, отличающийся тем, что соотношение мощности синих светодиодных чипов (2) и бирюзовых светодиодных чипов (3) составляет 1:1.5. Source according to claim 1, characterized in that the power ratio of blue LED chips (2) and turquoise LED chips (3) is 1:1. 6. Источник по п.2, отличающийся тем, что доля световой мощности синих светодиодных чипов (2):бирюзовых светодиодных чипов (3):светодиодных чипов PC lime составляет 1:2:3.6. Source according to claim 2, characterized in that the proportion of light power of blue LED chips (2):turquoise LED chips (3):PC lime LED chips is 1:2:3. 7. Источник по п.2, отличающийся тем, что общая интенсивность излучения светодиодного источника освещения определена от 4,5 до 7% синими светодиодными чипами (2), от 4,5 до 8% бирюзовыми светодиодными чипами (3), от 6 до 10% светодиодными чипами PC lime и от 78 до 85% белыми светодиодными чипами.7. Source according to claim 2, characterized in that the total emission intensity of the LED light source is determined from 4.5 to 7% by blue LED chips (2), from 4.5 to 8% by turquoise LED chips (3), from 6 to 10% PC lime LED chips and 78 to 85% white LED chips. 8. Источник по п.1, отличающийся тем, что сумма мощности синих светодиодных чипов (2) и сумма мощности бирюзовых светодиодных чипов (3) составляет для каждого 5% от суммы мощности белых светодиодных чипов (1).8. Source according to claim 1, characterized in that the sum of the power of the blue LED chips (2) and the sum of the power of the turquoise LED chips (3) is each 5% of the sum of the power of the white LED chips (1). 9. Источник по п.1, отличающийся я тем, что четыре белых светодиодных чипа (1), один синий светодиодный чип (2) и один бирюзовый светодиодный чип (3), расположены на печатной плате (4, 7) раз9. Source according to claim 1, characterized in that four white LED chips (1), one blue LED chip (2) and one turquoise LED chip (3) are located on the printed circuit board (4, 7) times - 9 039957 мером 1,25 см.- 9 039957 measuring 1.25 cm. 10. Источник по п.1, отличающийся тем, что четыре белых светодиодных чипа (1), два синих светодиодных чипа (2) и один бирюзовый светодиодный чип (3) расположены на печатной плате (4, 7) размером 1,25 см, причем мощность синего светодиодного чипа (2) в 2 раза меньше, чем у бирюзового светодиодного чипа (3).10. The source according to claim 1, characterized in that four white LED chips (1), two blue LED chips (2) and one turquoise LED chip (3) are located on a printed circuit board (4, 7) with a size of 1.25 cm, moreover, the power of the blue LED chip (2) is 2 times less than that of the turquoise LED chip (3). 11. Источник по п.1, отличающийся тем, что четыре белых светодиодных чипа (1), один синий светодиодный чип (2) и два бирюзовых светодиодных чипа (3) расположены на печатной плате (4, 7) размером 1,25 см, причем мощность бирюзового светодиодного чипа (3) в 2 раза меньше, чем у синего светодиодного чипа (2).11. The source according to claim 1, characterized in that four white LED chips (1), one blue LED chip (2) and two turquoise LED chips (3) are located on a printed circuit board (4, 7) with a size of 1.25 cm, moreover, the power of the turquoise LED chip (3) is 2 times less than that of the blue LED chip (2). 12. Источник по п.2, отличающийся тем, что световая мощность синего светодиодного чипа (2) составляет от 27 до 32 лм/Вт, световая мощность бирюзового светодиодного чипа (3) составляет от 63 до 66 лм/Вт, световая мощность светодиодного чипа PC lime составляет от 85 до 100 лм/Вт, а световая мощность белого светодиодного чипа составляет от 70 до 90 лм/Вт.12. Source according to claim 2, characterized in that the light power of the blue LED chip (2) is from 27 to 32 lm/W, the light power of the turquoise LED chip (3) is from 63 to 66 lm/W, the light power of the LED chip PC lime is 85 to 100 lm/W, and the light output of white LED chip is 70 to 90 lm/W. 13. Источник по п.2, отличающийся тем, что он включает светодиодные чипы, подключенные в двух каналах, причем 1-ый канал включает от 20 до 80 белых светодиодных чипов и 2-ой канал включает от одной до восьми групп сине-бирюзово-зеленых светодиодных чипов, причем, одна группа светодиодных чипов включает один синий светодиодный чип, один бирюзовый светодиодный чип и один светодиодный чип PC lime.13. The source according to claim 2, characterized in that it includes LED chips connected in two channels, and the 1st channel includes from 20 to 80 white LED chips and the 2nd channel includes from one to eight groups of blue-turquoise green LED chips, and one group of LED chips includes one blue LED chip, one turquoise LED chip and one PC lime LED chip. 14. Источник по п.13, отличающийся тем, что 1-ый канал включает от 40 до 60 белых светодиодных чипов и 2-ой канал включает четыре группы сине-бирюзово-зеленых светодиодных чипов.14. The source according to claim 13, characterized in that the 1st channel includes from 40 to 60 white LED chips and the 2nd channel includes four groups of blue-turquoise-green LED chips.
EA202190180 2018-07-03 2019-07-03 LED LIGHT SOURCE WITH SUNLIGHT CHARACTER TO IMPROVE COGNITIVE PERFORMANCE EA039957B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2018-330 2018-07-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA039957B1 true EA039957B1 (en) 2022-04-01

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11859778B2 (en) Color separation lighting devices
US11585493B2 (en) LED lighting source for improved cognitive performance and with sun-light properties
Boyce Human factors in lighting
US10022556B1 (en) Computer controlled solid state lighting assembly to emulate diurnal cycle and improve circadian rhythm control
van Bommel Interior lighting
Walerczyk et al. Human centric lighting
EA039957B1 (en) LED LIGHT SOURCE WITH SUNLIGHT CHARACTER TO IMPROVE COGNITIVE PERFORMANCE
Cirrincione et al. Study of influence of the LED technologies on visual and subjective/individual aspects
Edirisinghe Study to evaluate the effectiveness of lighting system by using LED technology in Commercial buildings
Morrow et al. The Effect of LED and Fluorescent Lighting on Children in the Classroom
Long Classroom lighting design for students with autism spectrum disorders
US20220203118A1 (en) Lighting devices, systems, methods for stimulating circadian rhythms
Hoonhout et al. Colored lighting in offices the new caffeine? Looking into performance effects of colored lighting
CN215294785U (en) Lighting module and lamp
TWI851688B (en) Color separation lighting devices
Boyce et al. Perceptions of full-spectrum, polarized lighting
Thompson Psychophysical evaluations of modulated color rendering for energy performance of LED-based architectural lighting
TWI815511B (en) Simulation system and method for ambient light sources
WO2023125740A1 (en) Lighting devices, lighting systems, methods and components
Serea et al. Consequences of Inappropriate Use of Architectural Lighting
Klir et al. Sky-like interior light settings: a preference study
Islam User acceptance studies for LED office lighting: light spectrum and correlated colour temperature
Frackson et al. White–Tunable LED Lighting: A Literature Analysis Report
Laike Educational lighting and learning performance
van der Westhuyzen The Role of the Reference Source in Improving the Cie Colour-Rendering Index for Visual Perception Optimisation