[发明专利]提高低色温冷白光LED矩阵光源显色指数及色温的方法

说明书

技术领域

本发明属于LED半导体固体照明技术领域，涉及一种提高低色温冷白光LED矩阵光源显色指数及色温的方法。 

背景技术

众所周知，低色温(5000K-10000K)冷白光大功率LED具有更高的发光效率，目前，商用1W的LED已做到130lm/W的光效，1W中白光LED，色温为3700K-5000K，光效只做到100lm/W以下，而Ra≥80的所谓高显色指数暖白光LWD，色温CCT 2600K-3700K，1W光效只能做到80lm/W左右。更高的光效意味着更节能，同时制作成的LED灯具发热量更小，可靠性更高，有效寿命更长。 

虽然低色温冷白光LED具有极高的光效，但显色指数(CRI)很低，Ra≤70，而暖白光虽然有不错的显色指数，Ra≥80，但这要损失20％以上光电转化效率。照明领域的所有场合中，显色性已经越来越得到重视，特别是室内环境，对显色性要求更高。美国能源之星对用于室内照明的LED灯的显色指数规定Ra≥75，在国内的照明设计标准中，也规定有办公室和宾馆饭店中的显色指数应在80以上的要求。 

高光效和高显色性是LED光源关键，LED矩阵光源整灯的高光效(≥100lm/W)和高显色指数(Ra≥80)且符合照明环境或照明作业对象的白光LED光源才是最好的光源。 

发明内容

本发明的目的是提供一种提高低色温冷白光LED矩阵光源显色指数及色温的方法，既发挥低色温冷白LED的高光效，又提高矩阵整体显色指数，保证Ra≥85，同时调整其色温。 

本发明所采用的技术方案是，一种提高低色温冷白光LED矩阵光源显色指数及色温的方法，在冷白光LED矩阵光源中搭配红光LED进行补偿，所搭配的红光LED为总LED数量的0％-15％。 

本发明的提高低色温冷白光LED矩阵光源显色指数及色温的方法，其特征还在于：所述的使用红光LED补偿时，同时辅助搭配占总LED数量的0％-5％的绿光LED。 

本发明的有益效果是，运用红光LED进行主要补偿，或者再辅以绿光LED补偿，提高低色温冷白光LED矩阵光源显色指数及色温的方法。使LED矩阵光源应用中，既发挥低色温冷白LED的高光效，又提高矩阵整体显色指数，使Ra≥85，同时调整其色温，既节能低碳减排，又获得较佳的环境照明显色效果，提高环境照舒适度。 

附图说明

图1是白炽灯、荧光灯、日光光谱图； 

图2是典型冷白光LED发光光谱图； 

图3是本发明实施例1的红光LED补偿的100W矩阵光源； 

图4是实施例1红光LED补偿后的100W LED光源光谱图； 

图5是本发明实施例2的红光和绿光LED补偿的50W矩阵光源。 

图中，1.白光LED，2.红光LED，3.绿光LED。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。 

光源对物体的显色能力称为其显色性，显色性用显色指数(CRI)来表征。我国国家标准“光源显色性评价方法GB/T5702-2003”以及CIE等国际标准都规定了光源显色指数类似的评价方法，为了检验物体在待测光源下所显现的颜色与在参照光源下所显现的颜色相符的程度，采用“一般显色性指数Ra”作为定量评价指针。显色性指数最高为100。显色性指数的高低，就表示物体在该光源下“变色”和“失真”的程度。 

能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(CRI)高的光源，其数值接近100，显色性最好，这样的光源具有比较完整、均匀、连续光谱，当光源光谱中很少或缺乏被照物体的某些颜色光谱时，被照物体反射光颜色会产生明显的色移，色差程度也越大，光源对该色的显色性越差，光源的显色指数就低。70左右显色指数的LED冷白光光源，不能满足更高显色要求的场所。 

图1为显色性好，显色指数大于85的三种光源光谱图，其中日光和白炽灯光源显色指数接近100。观察三者光谱，除荧光灯外，在可见光范围内光谱连续且比较均匀，特别是日光光谱，可见光波长400nm-700nm之间辐射能量几乎连续均匀分布，因此无论照射在什么颜色的物体上，物体反射光的光谱都具有足够的强度来显色。同这三者光谱相比，图2为不连续光谱，图2所示的LED冷白光光谱是不连续光谱，在630nm-700nm处的红光区域强度很弱，在490nm附近的蓝绿光区域也相对较弱，当这种光照射到红颜色物体上时，只会显示暗红色，不能如实反映出物体本身的颜色，显色性较差，因此其显色指数比较低。