[发明专利]能够自由转换色温的LED灯及用于使用LED灯转换色温的方法

说明书

本发明涉及能够自由转换色温的LED灯以及用于使用所述LED灯转换色温的方法。所述LED灯可以包括单色或白光LED、固定滤光镜以及色温转换可移动滤光镜，所述LED灯可以通过逐渐且可逆地扩大和减小所述固定滤光镜和所述色温转换可移动滤光镜之间的重叠区域，从而实现具有所需色温和显色性的照明光，因此具有高的使用便利性和经济效率。

技术领域

本发明公开涉及一种能够自由转换色温的LED(Light Emitting Diode) 灯以及用于使用LED灯转换色温的方法，更具体地，涉及一种能够自由转换色温的LED灯，该LED灯包括单色或白光LED、固定滤光镜() 以及可移动滤光镜()，并且该LED灯能够逐渐且可逆地扩大/减小固定滤光镜和可移动滤光镜之间的重叠区域(overlap)，使得使用者可以根据气氛或处境实现具有期望的色温和显色性的照明光，并且涉及用于使用该LED灯转换色温的方法。

背景技术

LED表现出高的光转换效率和低的功率消耗，具有半永久式的使用寿命和高的响应速度，并且适于尺寸和重量的减小。另外，由于LED不闪烁，使得LED可以减少视神经疲劳。另外，LED具有高抗冲击力，并且表现出环境友好的特性，因为LED不使用放电气体。因此，LED被广泛地使用于车辆照明系统或室内/室外照明系统。特别地，由于改善传统LED灯的作为普遍存在的问题的低亮度的高亮度LED在市场上有规模的销售，由此高亮度LED的用途以及使用已经迅速地扩张。

特别地，由于白光LED在高质量室内/室外照明系统中非常有用，使得使用白光LED的频率迅速地增加。因此，意料之中的是，正如荧光灯已经替代了白炽灯，白光LED将替代荧光灯，并且在不远的将来占据大多数的照明灯具。

所述白光LED可以通过直接在单色LED芯片的表面涂覆荧光物质实现，或者在通过成型(molding)单色LED芯片而形成的镜头上均匀地分散荧光物质实现，单色LED芯片可以是例如蓝光LED、紫光LED、或紫外线 (UV)LED等。白光LED主要通过混合一部分由单色LED芯片发射的基色光和具有通过荧光物质转换波长的二次光产生白光。

然而，该方法由于使用如下方法，即蓝光LED、紫光LED或紫外线LED 的表面直接涂覆荧光物质，或者在LED的外周或镜头部上混合荧光物质而成型，因此，具有LED的散热性能降低而显著地减少LED的使用寿命的问题。

如上所述，白光LED通过对单色LED涂覆或成型特定的单色荧光物质或多种类型的荧光物质而实现，从而白光LED将由所述单色LED发射的1- 波长的单色光合成通过荧光物质激发(exciting)的2-波长或3-波长的复合光，从而产生相长干涉(complementary)，使得光可以通过人眼辨识为白光。

然而，由于一般的如上所述的LED的白光混合有不完全互补的2-波长或3-波长复合光，使得该白光仅具有可见光范围的部分光谱。因此，该白光通常具有60-75的显色性。当显色性高时，该白光表现出75-85的显色性。因此，该白光整体上不能被认为是与自然光相近的充分满意的白光。

具有对由白光LED元件发射的白光的特性有影响的因素的例子可以包括由LED发射的光的强度、由LED发射的光和通过荧光物质转换荧光的光之间的组合适宜性()、荧光物质的组分和含量以及荧光物质的分散状态等。由LED发射的光受到这些因素的显著影响，特别是，近来通过调整荧光物质的组分和含量的多种公知的方法来改变由荧光物质转换的光的组合适宜性，从而获得了暖白光LED、冷白光LED以及自然白光 LED。