[发明专利]发光二极管灯

说明书

本发明涉及一种LED灯，特别是涉及一种发白色光的LED灯。

发光二极管元件(以下称作“LED元件”)是小型、高效并能发出色彩鲜艳的光的半导体元件，具有优异的单色性峰值。当使用LED元件来发射白色光时，需要将例如发红色光的LED元件、发绿色光的LED元件以及发浅蓝色光的LED元件设置在相互靠近的位置上来进行扩散混色，但由于各LED元件具有优异的单色性峰值，所以容易产生色斑。即，如果各LED元件所发射的光因为不均匀而导致混色不能顺利进行，就会形成带有色斑的白色光。为了解决这种色斑问题，已经开发出了通过组合发浅蓝色光的LED元件和黄色荧光体来发射白色光的技术(例如特开平10—242513号公报)。

该公报所公开的技术是：利用发浅蓝色光的LED元件的发光和被该发光所激发而发黄色光的黄色荧光体的发光来获得白色光。根据该技术，只用一种LED元件就能获得白色光，所以能解决使多种LED元件相互靠近来获得白色光时所产生的色斑问题。

以往，主要是把LED元件作为显示元件来广泛应用的，所以很少进行把LED元件作为照明灯来应用的研究开发。当把LED元件作为显示元件来使用时，只要把LED元件发射的自发光所具有的光色特性作为问题来考虑就可以了，但当把其作为灯来应用时，还需要把照射物体时的现色性也作为问题来考虑。然而实际情况是：已经讨论到其现色性的最佳化问题的LED灯还没有被开发出来。

虽然所述公报所公开的LED元件确实能发射白光，但当把该LED元件作为灯来使用时，却存在着以下问题：因为所述现有LED元件是利用发浅蓝色光的LED元件的发光和黄色荧光体的发光来制作出白色系的发光颜色的，所以作为红色成分的600nm以上波长的光谱不足。如600nm以上光谱(红色成分)不足，就会导致以下问题：即，当被应用于照明和逆光照明时其红色再现性降低。而且，因为红色成分不足，所以难以构成相关色温度较低的发白色光的LED元件。根据本发明者的调查结果，即使是在对红色光谱成分要求较低的相关色温度较高的光色下，现有发白色光LED的平均现色评价数Ra的值，由于其红色再现性恶劣的影响而难以超过大约85。当用表示红色可见度的特殊现色评价数R9的值来进行评价时，就会如实地反映出其红色再现性的恶劣程度，现有发白色光LED的R9只有大约为50的低值。

而且，本发明者还进行了以下研讨：在所述公报所公开的LED元件构成的基础上，增设红色荧光体，用以补充600nm以上的光谱。但是，按照这种构成，因为是红色荧光体被发浅蓝色光的LED元件的发光激发而发红色光的，所以其能量转换效率非常差。即，意味着用浅蓝色光来制造红色，其波长转换太大，按照斯托克斯法则，其能量转换效率非常低。因此LED灯的发光效率极低，所以使用红色荧光体的构成不具有实用性。

为解决以上所述各问题，本发明的主要目的在于：提供一种色再现性优良并且发光效率较高的LED灯。

根据本发明的LED灯包括：发浅蓝色光的LED元件、发红色光的LED元件、以及被所述发浅蓝色光的LED元件激发而发光的荧光体；所述荧光体发射的光谱用于补充所述发浅蓝色光的LED元件发射的浅蓝色波长带和所述发红色光的LED元件发射的红色波长带之间的波长带的发光强度。

所述发红色光的LED元件的峰值波长最好是600nm以上。

所述发浅蓝色光的LED元件的峰值波长最好是在450nm～470nm的范围内；所述发红色光的LED元件的峰值波长最好是在610nm～630nm的范围内；并且，所述荧光体的发光峰值波长最好是在520nm～560nm的范围内。

当所述LED灯的相关色温度是5000K以上，现色性评价的基准光源为合成日光时，所述发浅蓝色光的LED元件的峰值波长最好是在450nm～460nm的范围内；所述发红色光的LED元件的峰值波长最好是在600nm以上；并且，所述荧光体的发光峰值波长最好是在520nm～560nm的范围内。

当所述LED灯的相关色温度不到5000K，现色性评价的基准光源为黑体放射时，所述发红色光的LED元件的峰值波长最好是在615nm～650nm的范围内；并且，所述荧光体的发光峰值波长最好是在545nm～560nm的范围内。

在某实施例中，所述LED灯还包括：调节所述发红色光的LED芯片的发光强度的发光强度调节部件。

在某实施例中，所述发光强度调节部件是可变电阻器。