一种近自然光的LED灯具制造技术

本发明专利技术公开了一种近自然光的LED灯具。该灯具包括一LED光源、一可透光介质、一荧光粉层以及一结构件。荧光粉层为多层结构，每层荧光粉的性质不同。LED光源发出的光线经过荧光粉层后，光子激发不同性质荧光粉产生不同波长的光子，另一部分光子经过荧光粉层波长没有发生变化。这些不同波长的光子适当比例的混合产生最终LED灯具产生所需的光线。通过控制荧光粉层的材料、配比、厚度、层数及组合方式，结合控制LED光源中不同LED芯片的组合及芯片的驱动电流，可实现对LED灯具光谱能量分布的整体控制，实现近自然光的照明。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种LED灯具，且特别是一种其光谱能量分布接近自然光光谱且采用远程荧光粉技术的LED灯具。
技术介绍
近自然光的光源，是指其光谱能量分布接近于自然光的光谱能量分布。典型的自然光光谱如图1所示，其光谱中包含了可见光范围内所有波长的能量分布，谱线具有连续性与饱满性，光谱的连续性与饱满性可提高物体的可视性与显色性。研究表明，在近自然光的照明环境下，眼睛的视觉疲劳程度会相对较低，视力可以得到有效的保护，物体的色彩可以被更真实地显示。目前，白光LED的实现主要采用蓝色芯片激发黄色荧光粉的方法，一部分蓝色LED芯片发出的光线直接通过荧光粉层，其余部分通过激发荧光粉产生黄色光线，这两部分光线混合后在人眼的视觉下呈现为白光。白光LED的典型光谱如图2所示，光谱中主要含有以蓝色光谱波长及黄色光谱波长为中心的光谱能量分布。与典型的自然光光谱相比，典型LED灯具的光谱具有以下缺点:(I)典型LED灯具的光谱不具有连续性与饱满性，光谱能量仅在某些可见光范围内的某些波长段具有分布；(2)典型LED灯具的光谱能量分布具有能量尖峰，在长期照明的情况下，具有能量尖峰的光更容易引起眼睛的疲劳并可能对视力造成伤害；(3)典型LED灯具的显色指数较低，对物体色彩的真实显示性不足；(4)典型LED灯具的光谱不具有可调节性，对于不同环境、不同时间或季节、不同人群的需求的适应性较差。本专利技术将设计一种近自然光的LED灯具以克服以上缺点。
技术实现思路
本专利技术提供一种近自然光的LED灯具，特别是荧光粉层置于可透光介质上，可透光介质具有多层，LED光源置于可以直接照射到荧光粉及可透光介质的位置。以采用蓝色LED芯片为光源、黄色荧光粉及红色荧光粉涂覆的可透光介质为出光面的白光LED灯具为例，一部分从LED光源产生的蓝色光线激发黄色荧光粉产生黄光，另一部分从LED光源产生的蓝色光线激发红色荧光粉产生红光，再一部分LED光源产生的蓝色光线直接穿过可透光介质及荧光粉而没有被激发，这三部分光线混色后即呈现白光。本专利技术将具有以下特点:(I)由于具有多层不同的荧光粉，LED光源产生的光线将多次机会经过不同荧光粉层并激发产生其它波长及能量分布的光线。当采用不同发射波长的荧光粉并且荧光粉层的层数足够多，可实现近自然光光谱；(2)由多种波长及能量分布的光线混合产生的光谱能量分布可消除某个波长的能量尖峰，因此更接近自然光；(3)通过控制LED光源的种类和发光强度、以及荧光粉层的种类及层数，可有效调节LED灯具的光谱能量分布以接近不同自然条件下的自然光。本专利技术的一方面是一种近自然光光谱的LED灯具。该灯具包括:一 LED光源、一可透光介质、一荧光粉层以及一结构件。荧光粉层置于可透光介质上，LED光源位于可直接照射到荧光粉层的位置。本专利技术的另一方面是，灯具中的荧光粉层可为多层结构，每层荧光粉的材料、荧光粉层的厚度及层数可以改变，各层的组合顺序可以改变；最终灯具产生的光线的光谱分布为近自然光光谱，并可以通过调整荧光粉的多层结构来改变。可以调整的参数包括:每层荧光粉的材料种类、厚度、层数、以及各层的组合顺序。本专利技术的另一方面是，LED灯具中的LED光源可以为蓝色LED芯片、红色LED芯片、绿色LED芯片、橙色LED芯片、白光LED芯片、红外LED芯片、紫外LED芯片，以及各种LED芯片的组合。LED光源可以为单颗LED芯片，也可以为一组LED芯片。本专利技术的另一方面是，灯具中的LED光源与荧光粉的距离可以改变，以使灯具达到较佳的光学效率和照射效果。本专利技术的另一方面是，灯具中的结构件的形状及反射介质的形状可以改变，以使灯具达到较佳的光学效率和照射效果。【附图说明】为了对本专利技术的目的、技术方案及优点作更清楚的阐述，下文将结合附图作进一步的详细说明。图1为典型的自然光光谱能量分布。图2为典型的白光LED灯具光谱能量分布。图3a为本专利技术一较佳实施例一种近自然光的LED灯具侧面示意图，图3b为其正面示意图。图4为本专利技术一较佳实施例一种近自然光的LED灯具中LED光源的光线路径示意图。图5为采用图3a及图3b所示结构，荧光粉层采用一种比例的LED灯具的光谱能量分布。图6为采用图3a及图3b所示结构，荧光粉层采用另一种比例的LED灯具的光谱能量分布。图7a为本专利技术另一较佳实施例一种近自然光光谱的LED灯具侧面示意图，图7b为其正面示意图。图8为本专利技术再一较佳实施例一种近自然光光谱的LED灯具侧面示意图。图9为本专利技术再一较佳实施例一种近自然光光谱的LED灯具侧面示意图。主要元件符号说明:1:结构件2:可透光介质3:荧光粉层4:LED 光源5:基板6:散热器7:可反射光线的介质100:突光粉200:突光粉L1、L2、L3、L4、L5:光线【具体实施方式】以下将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。如图3a及图3b所示，本专利技术一种近自然光的LED灯具共包含6个部分。灯具结构件I用于支撑整个灯具，可透光介质2与灯具结构件I良好连接。荧光粉与硅胶或其他材质溶剂混合后形成荧光粉层3，荧光粉层3置于可透光介质2上。荧光粉与溶剂的材料种类，荧光粉与溶剂的配比，荧光粉层的厚度均可以进行改变，以对灯具光线的光谱能量分布进行调整，同时实现对色温、显色指数、色坐标等光色参数的有效控制。荧光粉层3可为多层结构，每一层荧光粉的光学性能(如激发波长)具有一定差别，不同激发波长的荧光粉受LED光源4发出的光线激发后，将产生不同主波长的光线，通过控制不同荧光粉层的激发波长、荧光粉层的厚度、荧光粉层的层数、不同荧光粉层的组合顺序等，可控制灯具出光的光谱能量分布。LED光源4为单颗LED芯片或多颗LED芯片的组合，在LED光源4包含多颗LED芯片的情况下，多颗LED可为多种颜色的LED芯片，通过控制不同颜色LED的驱动电流，调整不同颜色当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种近自然光的LED灯具，包括：一LED光源、一可透光介质、一荧光粉层以及一结构件，荧光粉层置于可透光介质上，LED光源位于可直接照射到荧光粉层的位置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卞先彬，文波，张偌雨，张娜，李海利，杨柳，
申请(专利权)人：重庆希晨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85