改善反射式白光led照明燈顯色指數(shù)的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，以照明燈腔體內(nèi)表面為光線反射面，所述反射面上涂覆有熒光粉，所述熒光粉的光譜分布位于所述白光LED的光譜分布中較弱的波段上，當(dāng)白光LED發(fā)出的光線入射到照明燈腔體內(nèi)表面時(shí)，一部分被反射出來，另一部分激發(fā)熒光粉后波長(zhǎng)發(fā)生變化生成受激發(fā)光，受激發(fā)光直接或經(jīng)照明燈腔體內(nèi)表面反射至照明燈出光口。本發(fā)明通過反射面結(jié)合熒光粉的方法，使得白光LED光源中較弱的光線得到補(bǔ)償，從而提高整個(gè)照明燈的顯色指數(shù)。
【專利說明】 改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED照明領(lǐng)域，更具體的說，涉及一種能夠改善反射式白光LED照明燈高顯色指數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]全世界的照明領(lǐng)域每年都消耗大量的能源，白熾燈出現(xiàn)在19世紀(jì)末，其發(fā)光效率只有8-151m/w，由于發(fā)光效率低，現(xiàn)已經(jīng)被大多數(shù)國(guó)家限制甚至禁止使用。由于具有高于白熾燈許多倍的光效，熒光燈成為繼白熾燈之后應(yīng)用最為廣泛的照明光源。但是，由于熒光燈中含有有毒的汞元素，有些國(guó)家已經(jīng)開始限制其使用的領(lǐng)域。
[0003]LED光源作為一個(gè)新興的能源領(lǐng)域，其發(fā)光效率高、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)已被人們認(rèn)識(shí)并被應(yīng)用到很多照明領(lǐng)域用以替代傳統(tǒng)光源。在照明領(lǐng)域，顯色指數(shù)是一個(gè)用來表明光源發(fā)射的光對(duì)被照物顏色正確反映的指標(biāo)，光源的顯色指數(shù)越高，其反映被照物顏色的色差就越小?？梢哉f，顯色指數(shù)是光源質(zhì)量的重要參量，它決定著光源的應(yīng)用范圍。因此，提高LED照明燈的顯色指數(shù)成為照明領(lǐng)域中的重要任務(wù)和致力于實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。目前，在LED底層封裝領(lǐng)域，出現(xiàn)有大功率LED白光，其顯色指數(shù)可以做得比較高，有的能夠達(dá)到90或以上，但無疑價(jià)格昂貴，應(yīng)用成本非常高。因此，在以白光LED作為光源的應(yīng)用領(lǐng)域，如何提高整個(gè)照明燈的顯色指數(shù)仍是尚需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，提供一種改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，通過在燈具腔體反射面上涂覆一種起能量補(bǔ)償作用的熒光粉的方法，使得白光LED中較弱波段的光線得到補(bǔ)償，從而有效提高燈具的顯色指數(shù)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，以燈具腔體內(nèi)表面為光線反射面，所述反射面上涂覆有透明膠體或涂料，所述透明膠體或涂料內(nèi)摻雜有紅色熒光粉，所述紅色熒光粉與透明膠體或涂料的質(zhì)量比值在0.5:100到20:100的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，當(dāng)白光LED發(fā)出的光線入射到燈具腔體內(nèi)表面時(shí)，一部分直接被反射出來，另一部分激發(fā)紅色熒光粉后波長(zhǎng)發(fā)生變化生成受激發(fā)光，受激發(fā)光直接或經(jīng)燈具腔體內(nèi)表面反射至燈具出光口。
[0006]所述透明膠體或涂料內(nèi)還摻雜有綠色熒光粉，所述綠色熒光粉與紅色熒光粉的質(zhì)量比在1:7到1:1的范圍內(nèi)選擇。
[0007]所述反射面為鏡面反射。
[0008]所述反射面為高漫反射。
[0009]所述反射面是通過在燈具腔體內(nèi)表面涂覆高漫反射涂料來實(shí)現(xiàn)。
[0010]所述反射面是通過在燈具腔體內(nèi)表面粘貼高漫反射膜來實(shí)現(xiàn)。
[0011]所述燈具腔體內(nèi)表面呈平面、曲面或平面曲面結(jié)合。
[0012]所述透明膠體或涂料表面設(shè)置有防塵透光膜。[0013]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案，在不需要改變已有反射式照明燈結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用反光面與反光面表面的熒光粉相結(jié)合的方式，在反射式照明燈的基礎(chǔ)上提高了整個(gè)照明燈的顯色指數(shù)。白光LED的能量進(jìn)行補(bǔ)償。白光LED照射到燈具腔體內(nèi)表面的反射面上，照射在熒光粉上的那部分光線激發(fā)熒光粉后波長(zhǎng)發(fā)生變化生成受激發(fā)光，受激發(fā)光的波長(zhǎng)正好用于補(bǔ)償白光LED中相對(duì)能量較弱的波段內(nèi)的能量，從而提高整個(gè)白光LED照明燈的顯色指數(shù)，拓寬LED照明燈的應(yīng)用領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的照明燈結(jié)構(gòu)剖面圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的照明燈結(jié)構(gòu)剖面圖；
圖3是圖1或圖2中白光LED光源一的光譜能量分布圖；
圖4是針對(duì)圖3的白光LED光源一所選用的熒光粉一光譜能量分布圖；
圖5是圖3白光LED光源一采用圖4熒光粉一補(bǔ)償后的整燈光譜能量分布圖；
圖6是圖1或圖2中白光LED光源二的光譜能量分布圖；
圖7是針對(duì)圖6的白光LED光源二所選用的熒光粉二光譜能量分布圖；
圖8是圖6白光LED光源二采用圖7熒光粉二補(bǔ)償后的整燈光譜能量分布圖；
圖9是圖1或圖2中白光LED光源三的光譜能量分布圖；
圖10是針對(duì)圖9的白光LED光源三所選用的熒光粉三光譜能量分布圖；
圖11是圖9白光LED光源三采用圖10熒光粉三補(bǔ)償后的整燈光譜能量分布圖；
圖12是圖1或圖2中白光LED光源四的光譜能量分布圖；
圖13是針對(duì)圖12的白光LED光源四所選用的熒光粉四光譜能量分布圖；
圖14是圖12白光LED光源四采用圖13熒光粉四補(bǔ)償后的整燈光譜能量分布圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
圖1是一種反射式白光LED照明燈的結(jié)構(gòu)剖面圖。本實(shí)施例一表示的是一種反射式白光LED筒燈，通過在照明燈腔體反射面I上涂覆有一層高漫反射涂料來進(jìn)行光線反射的。白光LED光源2安裝在燈具出光口處設(shè)置的安裝基座3上。
[0016]圖2是另一種反射式白光LED照明燈的結(jié)構(gòu)剖面圖。本實(shí)施例二表示的是一種反射腔體為拱形的白光LED燈，通過在燈具腔體反射面I上粘覆一層高漫反射膜來進(jìn)行光線反射的。白光LED光源2安裝在燈具出光口處設(shè)置的安裝基座3上。
[0017]將紅色熒光粉與起粘附作用的涂料以一定的質(zhì)量比混合均勻后涂覆在該反射面I的表面形成光線激發(fā)層4。通過對(duì)該白光LED光源2的光譜能量分布進(jìn)行分析，選擇紅色熒光粉的光譜能量分布和紅色熒光粉的用量。白光LED光源2發(fā)出的光線射向反射腔體內(nèi)表面，一部分光線經(jīng)反射面I反射出來，另一部分光線受到激發(fā)層4中紅色熒光粉的激發(fā)，激發(fā)后光線的波長(zhǎng)發(fā)生變化，生成與紅色熒光粉的光譜分布相同的受激發(fā)光，用以補(bǔ)償白光LED中較弱波段的能量。受激發(fā)光直接或經(jīng)燈具腔體內(nèi)表面反射至燈具出光口，從而有效改善了該反射式LED照明燈的顯示指數(shù)。
[0018]由于本發(fā)明技術(shù)方案中紅色熒光粉的用量，即紅色熒光粉與其載體(比如透明膠體或粘附涂料)的質(zhì)量比值以及紅色熒光粉的光譜分布均與照明燈所使用的白光LED光源2的光譜能量分布有關(guān)。白光LED光源2的光譜能量分布在紅色波段內(nèi)的相對(duì)能量較低時(shí)，所需要的紅色熒光粉的用量就較大一些，顯色指數(shù)的提高就更加顯著一些，相反，則少一些。同時(shí)，如果白光LED光源2的光譜能量分布在綠色波段內(nèi)的相對(duì)能量也較低時(shí)，綠色熒光粉與紅色熒光粉的比例就大一些。根據(jù)對(duì)目前所出現(xiàn)的白光LED的光譜能量分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得出用于補(bǔ)償作用的紅色熒光粉與其載體的質(zhì)量比值在(0.5:100)到(20:100)的范圍內(nèi)根據(jù)具體所使用的白光LED的光譜能量分布進(jìn)行選擇即可。
[0019]以下通過具體照明燈所選擇的不同白光LED光源2的光譜能量分布作為實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步說明:
實(shí)施例一:
如圖3所示，LED照明燈所使用的白光LED光源2的光譜能量分布，其顯色指數(shù)是67，色溫是4900K。
[0020]通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析，選擇紅色熒光粉的光譜能量分布如圖4所示，其主波長(zhǎng)為620nm。同時(shí)選擇將紅色熒光粉與起粘附作用的涂料以不同的質(zhì)量比混合均勻后涂覆在反射面I上形成光線激發(fā)層4，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
(I)當(dāng)選擇紅色熒光粉與涂料的質(zhì)量比為0.5:100時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到70，色溫降低至4612K。
[0021](2)當(dāng)選擇紅色熒光粉與涂料的質(zhì)量比為10:100時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到91，色溫降低至3492K。
[0022](3)當(dāng)選擇紅色熒光粉與涂料的質(zhì)量比為20:100時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到82，色溫降低至3846K。
[0023]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果可知，本實(shí)施例所使用的白光LED光源2在采用本發(fā)明技術(shù)方案后，整燈的顯色指數(shù)均得到了改善。并且在選擇紅色熒光粉與涂料的質(zhì)量比為10:100時(shí)顯色指數(shù)改善的效果最為顯著，圖5所示是選擇該最佳配比補(bǔ)償后的整燈光譜能量分布圖。
[0024]實(shí)施例二:
如圖6所示，LED照明燈所使用的白光LED光源2的光譜能量分布，其顯色指數(shù)是70，色溫是4700K。
[0025]通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析，選擇紅色熒光粉的光譜能量分布如圖7所示，其主波長(zhǎng)為650nm。同時(shí)選擇將紅色熒光粉與起粘附作用的涂料以不同的質(zhì)量比混合均勻后涂覆在反射面I上形成光線激發(fā)層4，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
(I)當(dāng)選擇紅色熒光粉與涂料的質(zhì)量比為0.5:100時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到75，色溫降低至4437K。
[0026](2)當(dāng)選擇紅色熒光粉與涂料的質(zhì)量比為7:100時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到90，色溫降低至3520K。
[0027](3)當(dāng)選擇紅色熒光粉與涂料的質(zhì)量比為20:100時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到72，色溫降低至4583K。
[0028]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果可知，本實(shí)施例所使用的白光LED光源2在采用本發(fā)明技術(shù)方案后，整燈的顯色指數(shù)均得到了改善。并且在選擇紅色熒光粉與涂料的質(zhì)量比為7:100時(shí)顯色指數(shù)改善的效果最為顯著，圖8所示是選擇該最佳配比補(bǔ)償后的整燈光譜能量分布圖。
[0029]實(shí)施例三:
如圖9所示，LED照明燈所使用的白光LED光源2的光譜能量分布，其顯色指數(shù)是64，色溫是4146K。
[0030]通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析，選擇紅色熒光粉與綠色熒光粉的光譜能量分布如圖10所示，上圖為紅色熒光粉的光譜能量分布，下圖為綠色熒光粉的光譜能量分布。同時(shí)選擇紅色熒光粉與綠色熒光粉以不同的質(zhì)量比混合后加入到粘附性涂料中，攪拌混合均勻后涂覆在反射面I的表面形成光線激發(fā)層4，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
(I)以7份紅色熒光粉與I份綠色熒光粉的比例加入到100份粘附性涂料中時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到83，色溫降低至3985K。
[0031](2)以7份紅色熒光粉與3份綠色熒光粉的比例加入到100份粘附性涂料中時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到86，色溫降低至3769K。
[0032](3)以7份紅色熒光粉與7份綠色熒光粉的比例加入到100份粘附性涂料中時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到90，色溫降低至3573K。
[0033]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果可知，本實(shí)施例所使用的白光LED光源2在采用本發(fā)明技術(shù)方案后，整燈的顯色指數(shù)均得到了改善。并且在選擇紅色熒光粉與綠色熒光粉的比例為1:1時(shí)，顯色指數(shù)改善的效果最為顯著，圖11所示是選擇該最佳配比補(bǔ)償后的整燈光譜能量分布圖。
[0034]實(shí)施例四:
如圖12所示，LED照明燈所使用的白光LED光源2的光譜能量分布，其顯色指數(shù)是60，色溫是4945K。
[0035]通過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析，選擇紅色熒光粉與綠色熒光粉的光譜能量分布如圖13所示，上圖為紅色熒光粉的光譜能量分布，下圖為綠色熒光粉的光譜能量分布。同時(shí)選擇紅色熒光粉與綠色熒光粉以不同的質(zhì)量比混合后加入到粘附性涂料中，攪拌混合均勻后涂覆在反射面I的表面形成光線激發(fā)層4，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
(I)以7份紅色熒光粉與I份綠色熒光粉的比例加入到100份粘附性涂料中時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到89，色溫降低至3389K。
[0036](2)以7份紅色熒光粉與3份綠色熒光粉的比例加入到100份粘附性涂料中時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到80，色溫降低至4211K。
[0037](3)以7份紅色熒光粉與7份綠色熒光粉的比例加入到100份粘附性涂料中時(shí)，整燈的顯色指數(shù)提高到70，色溫降低至4763K。
[0038]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果可知，本實(shí)施例所使用的白光LED光源2在采用本發(fā)明技術(shù)方案后，整燈的顯色指數(shù)均得到了改善。并且在選擇紅色熒光粉與綠色熒光粉的比例為7:1時(shí)，顯色指數(shù)改善的效果最為顯著，圖14所示是選擇該最佳配比補(bǔ)償后的整燈光譜能量分布圖。
[0039]上述實(shí)施例應(yīng)理解為僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。在閱讀了本發(fā)明記載的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，以燈具腔體內(nèi)表面為光線反射面，其特征在于，所述反射面上涂覆有透明膠體或涂料，所述透明膠體或涂料內(nèi)摻雜有紅色熒光粉，所述紅色熒光粉與透明膠體或涂料的質(zhì)量比在0.5:100到20:100的范圍內(nèi)選擇，當(dāng)白光LED發(fā)出的光線入射到照明燈腔體內(nèi)表面時(shí)，一部分被直接反射出來，另一部分激發(fā)紅色熒光粉后波長(zhǎng)發(fā)生變化生成受激發(fā)光，受激發(fā)光直接或經(jīng)燈具腔體內(nèi)表面反射至燈具出光口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，其特征在于，所述透明膠體或涂料內(nèi)還摻雜有綠色熒光粉，所述綠色熒光粉與紅色熒光粉的質(zhì)量比在1:7到1:1的范圍內(nèi)選擇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，其特征在于，所述反射面為鏡面反射。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，其特征在于，所述反射面為高漫反射。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，其特征在于，所述反射面是通過在燈具腔體內(nèi)表面涂覆高漫反射涂料來實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，其特征在于，所述反射面是通過在燈具腔體內(nèi)表面粘貼高漫反射膜來實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，其特征在于，所述燈具腔體內(nèi)表面呈平面、曲面或平面曲面結(jié)合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改善反射式白光LED照明燈顯色指數(shù)的方法，其特征在于，所述透明膠體或涂料表面設(shè)置有防塵透光膜。
【文檔編號(hào)】F21V9/00GK103574512SQ201210277351
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月6日
【發(fā)明者】陳必壽, 許禮, 何孝亮, 陳敏 申請(qǐng)人:上海三思電子工程有限公司, 上海三思科技發(fā)展有限公司, 嘉善三思光電技術(shù)有限公司