SEMICONDUCTOR SOURCES OF WHITE LIGHT WITH BIOLOGICALLY ADEQUATE RADIATION SPECTRUM

Currently, the process of developing LED lighting has approached the point of bifurcation, and lighting technicians faces a choice of a promising development concept. Two concepts are considered of the development of solid-state sources of light (i. e. semiconductor sources of white light). The first concept is based on traditional LEDs that emit white light with a discrete (line) spectrum, and the second is based on semiconductor sources of white light with a continuous and biologically adequate spectrum of radiation. The perspective of the two concepts is based on the evaluation of the usefulness of the white light emitted by them for the visual analyzer and human health in general. The results are given of an expert evaluation of the prospects for the development of traditional LED technology by the employees of the US Department of Energy. In their opinion, we should take into account human physiology. This requirement significantly limits the possibility of using traditional LED technology with a discrete spectrum of radiation in a general lighting systems. According to the world expert community, the main issue of modern lighting technology is choosing the right spectrum of white light, safe and comfortable for all age groups and reducing light pollution of the environment. Taking into account the regularities and peculiarities of white LED light perception by visual analyzer, the concept is proposed of semiconductor sources with a continuous and biologically adequate spectrum of radiation. It will significantly reduce the light load on human visual analyzer, making its reaction similar to the reaction to sunlight. The results are presented of measurements of the characteristics of a new lamp prototype developed during the research «Development of an industrial technology for the production of energy-efficient LED white light sources with a biologically adequate spectrum of radiation».

blue light, biological hazard, phototoxicity, retina, LEDs, antioxidant supplements, vision

1. Marshall J. The blue light paradox: problem or panacea // URL: http://www.pointsdevue.com/article/blue-light-paradox-problem-or-panacea (дата обращения 31.01.2018).

2. Капцов В.А., Дейнего В.Н., Уласюк В.Н., Ильина Е.Н., Светлова О.В., Гусева М.Г., Элембердиев М.Б., Кошиц И.Н. Две концепции развития полупроводниковых источников белого света для освещения школ. Аналитический обзор // Глаз. - 2017. - № 4. - С. 8-22.

3. Program of US Department of Energy, Solid State Lighting: «2017 Suggested Research Topics Supplement: Technology and Market Context» // URL: https:// energy.gov/sites/prod/files/2017/09/f37/ ssl_supplement_suggested-topics_sep2017_0.pdf (дата обращения 31.01.2018).

4. Program of US Department of Energy, Solid State Lighting: «Human Physiological Responses to Light Meeting Report» // URL: https://energy.gov/eere/ssl/downloads/2016-human-physiological-responses-light-meeting-report (дата обращения 31.01.2018).

5. Островский М. А. Фотобиологический парадокс зрения // Проблемы регуляции в биологических системах. - М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2006.

6. Human Physiological Responses to Light Meeting Report // URL: https://energy.gov/sites/prod/files/2016/ 09/f33/ssl_humanresponse_sept2016.pdf (дата обращения 31.01.2018).

7. Боммель ван В. Спектр источников света и слабое освещение: некоторые основные положения // Светотехника. - 2009. - № 6. - С. 13-16.

8. Боммель ван В., Г. Бельд ван Д., Оойжен ван М. Промышленное освещение и производительность труда // Светотехника. - 2003. - № 1. - С. 8-12.

9. Брейнард Г.К., Провенсио И. Восприятие света как стимула незрительных реакций человека // Светотехника. - 2008. - № 1. - С. 80.

10. Слайни Д.Х. Влияние новых светотехнических приборов на здоровье и безопасность людей // Светотехника. - 2010. - № 4. - С. 64.

11. Островский М.А. Молекулярные механизмы повреждающего действия света на структуры глаза и системы защиты от такого повреждения // Успехи биологической химии. - 2005. - Т. 45. - С. 173-204.

12. Зак П.П., Егорова Т.С., Розенблюм Ю.З., Островский М.А. Спектральная коррекция зрения: научные основы и практические приложения. - М., 2005.

13. Капцов В.А., Дейнего В.Н. Изменения в концепции построения светодиодов для освещения с учетом здоровья человека // Энергосовет. - 2015. - № 4.

14. Уласюк В.Н. Патент на изобретение RU2475887: Светодиодный источник белого света с удаленным отражательным многослойным фотолюминесцентным конвертером. Дата начала отсчета срока действия патента: 01.08.2011.

15. Капцов В.А. Дейнего В.Н. Гигиенические проблемы формирования оптимальной световой среды: доклад на Международном форуме Научного совета Российской Федерации по экологии человека и гигиене окружающей среды «Современные методологические проблемы изучения, оценки и регламентирования факторов окружающей среды, влияющих на здоровье человека», посвященного 85-летию ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздрава России. 15-16 декабря 2016 г.

16. Дейнего В.Н., Балашевич Л.И., Светлова О.В., Макаров Ф.Н., Гусева М.Г., И.Н. Профилактика глазных заболеваний у детей и подростков в учебных помещениях со светодиодными источниками света первого поколения // Российская детская офтальмология. -2016. - № 2. - С. 57-73.

17. Уласюк В.Н. Патент RU 2452059 «Светодиодный источник белого света с удаленным фотолюминесцентным отражающим конвертером» от 27.05.2012

18. Уласюк В.Н. Патент RU 2457393 «Светодиодный источник белого света с удаленным фотолюминесцентным конвертером» от 27.07.2012

19. Дейнего В.Н., Сощин Н.П., Уласюк В.Н. Патент RU 2502917 «Светодиодный источник белого света с комбинированным удаленным фотолюминесцентным конвертером» от 27.12.2013

20. Ulasyuk V.N. White-light light-emitting diode lamp with a remote reflective photoluminescent converter, W02013039418 (A1) - 2013-03-21, CN103348476 (B) - 2016-12-28, JP6045079 (B2) - 2016-12-14, US9136444 (B2) - 2015-09-15

21. Ulasyuk V.N. LED white light source with remote photoluminescent converter, W02012112073 (A1) 2012-08-23, CN103380327 (B) - 2016-03-02, JP5946228 (B2) - 2016-07-05, US9347622 (B2) 2016-05-24, EP2677233 (B1) - 18-01-2017

22. Deynego V.N., Soschin N.P., Ulasyuk V.N. Light-emitting diode white-light source with a combined remote photoluminescent converter, W02013100815 (A2) 2013-07-04, W02013100815 (A3) - 2013-09-26, CN104272014 (B) - 2016-08-24, JP6126624 (B2) 2017-05-10

23. Протокол № 02/ТП от 19 июля 2017 г. Рабочей группы по безопасной эксплуатации зданий и сооружений. Секция «Ресурсоэнергоэффективность, безопасность и экология» технической платформы «Строительство и архитектура» (ТПСА)