[发明专利]一种改进半导体照明方式以保护人类生殖与视力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体显示领域，尤其是涉及一种改进半导体照明方式以保护人类生殖与视力的方法。

背景技术

自从诺奖得主中村修二等发明蓝光LED以来，LED灯、LED电视、LED液晶屏智能手机正在快速普及，人们晚上(注意是晚上！)暴露在LED光下的时间变得越来越长。如图1所示，目前LED照明与显示几乎都是用白LED作为光源；白LED光谱1由两个主峰组成，一是白LED蓝光峰1A，二是白LED黄光峰1B,后者是前者激发YAG等黄色荧光粉发出的，不是独立的光源。这种白光光谱组成简单；控制蓝光LED就能控制白光的亮度；这种白光方式目前也相对高效节能。人们还通过加入些红色等荧光粉来改变这种白LED的色温，从而提高显色指数；但万变不离其宗，蓝光LED一定存在，且无法去除。

目前蓝光危害问题已有大量报道，如英国皇家学会旗下杂志,《生物科学》最近就有文章(Phil.Trans.R.Soc.B370:20140120)综述了光对健康的影响，明确提出光不仅是用于照明，还要考虑其对健康的影响，即不能再仅局限于对视力的影响；此论文还提到，现在基本上可以确定，乳腺癌和光影响褪黑素分泌相关，而乳腺正是属生殖系统。由于白天自然光中也有蓝光成分，加上蓝光属三基色光，没有蓝光，就没有白光，也就没有多彩的世界，所以，蓝光危害问题易被人们忽视。但是，Brainard等在论文(JNeurosci21,6405–6412(2001))中报道，对正常人通过眼睛照射波长446-477nm的蓝光最能调节脑内松果体的褪黑素分泌；再版的学术专辑《MelatoninAfterFourDecades》及赵瑛等编著的《松果体及褪黑素》均认为褪黑素对年轻动物的神经内分泌-生殖轴有抑制影响。陈芳芳等在2007年《全国儿童保健学术会议》报道,1965-1985这20年间，北京城区女孩月经初潮年龄提前了1.54岁！这种惊人的大面积“性早熟”现象，正好对应那些年日光灯在北京的逐渐推广使用；那时期各种其它环境因素相对稳定，它们的影响可以排除，甚至黑白电视机在北京的普及率也不高，其蓝光影响也可排除，因此，日光灯中的蓝光应是罪魁祸首。通过总结多种文献报道可得出：晚上的蓝光(白天的蓝光人已习惯)既会使人体褪黑素分泌会受到抑制，其变化还会使人类生理节奏混乱，从而导致性早熟，体早衰，人格中性化，高离婚率，低母乳喂养率，高剖腹产率，情绪低落等系列影响生殖的问题。查世界人口出生率，可看到东亚的中国台湾，韩国，日本出生率极低，正好和这些地方的极好照明状况负相关，当然还和这些国家的人们崇尚晚上日光灯下补习有关、还和东亚人的眼睛颜色相关，蓝眼睛的人种可能更能耐受蓝光危害。光谱测试表明，以蜡烛光为参照，白色日光灯、优质白色LED灯及中午自然光中的蓝光占比(波长在446-477nm范围内的蓝光光谱面积与可见光范围总光谱面积之比)均大约是蜡烛的6倍；白炽灯仅是蜡烛的1.4倍；目前各式LED显示屏在显示白色(5400K)时，蓝光占比是烛光的近16倍！至于晚上多少照度的蓝光会影响人的生殖？众所周知，女人的月经(生殖现象)起源于远古时代月光在一个月内的变化。月光是冷白光，含有蓝光，若按月光亮度标准，当前所有半导体照明与显示发出的白光，其含有的蓝光亮度均严重超标。

由图1还可看到，白LED光谱1(取自日亚的产品数据)的蓝光峰1A非常高；由于人类的眼睛对蓝光不敏感，也即人类无法灵敏感知蓝光的强弱或危害，因此，当前照明与显示技术标准中的显色指数不足以评判蓝光的危害，甚至还包庇了蓝光的危害。另外，尖峰怪异的日光灯光谱3及怪异的白LED光谱1对人类的影响一定怪异，只不过人们还未发现而已。应说明的是，在图1中，一定要以蓝光光谱面积占比来评判蓝光危害大小，不然会误认为日光灯光谱3的蓝光光谱高度比白炽灯光谱5还低；因此，当前半导体照明与显示迫切需要对蓝光进行单独管控，须绕开人眼视觉函数，直接以白炽灯等光谱为标准，这样做既然保证高显指，又能灵敏评判蓝光等危害，确保光谱组成不怪异。

通过网上查询，涉及LED对褪黑素影响的专利都没有涉及生殖，如发明专利“CN201210515511-LED照明提高船员工作效率和睡眠质量的方法及灯具”虽然也谈到有选择地使用蓝光，但未提到如何从目前白光LED中清除蓝光，更未从生殖角度来考虑。朱继亦等的学术论文《基于LED的光谱可调光源的光谱分布合成》提及可用几十种LED严格模拟各种光源的全发光光谱，目的是探讨由几十种LED灵活构成各种标准光源在原理上的可行性，并未涉及半导体日常照明与显示，更未意识到对生殖及视力的影响。