一种光色调制方法及光色可变的发光二极管光源模块技术

本发明专利技术公开了一种光色调制方法与光色可变的ＬＥＤ光源模块，适于调制出预定色坐标或预定演色性的混合光。此ＬＥＤ光源模块具有第一宽频谱ＬＥＤ、第二宽频谱ＬＥＤ及控制单元。第一、二宽频谱ＬＥＤ分别被控制单元调变而产生第一宽频谱单色光与第二宽频谱单色光。第一宽频谱单色光与第二宽频谱单色光的半波宽大于２０并具有相异的色坐标。因此，经控制单元的适当调变，由第一、二宽频谱单色光所混合而成的混合光的色坐标将落在第一、二宽频谱单色光的色坐标的联机上，且具有预定的演色性。采用本发明专利技术的上述本发明专利技术的光色调制方法与光色可变的ＬＥＤ光源模块，可以调制出预定色坐标、色温或演色性的光线，并得到光频谱连续的混合光。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光二极管光源模块，特别涉及一种光色可变的LED光源装置及 光色调制方法。
技术介绍
发光二极管(Light Emitting Diode,LED)是由半导体材料所制成的发光组件，其 具有体积小、寿命长、低驱动电压、耗电量低、耐震性佳等优点。目前LED已广泛应用于指示 灯、照明与背光源(backlight)等领域。一般照明用的光大都为白光，而由于单一 LED芯片的发光频谱窄，且本身无法发 出白光，因而，需要借由一些技巧来达到产生白光的目的。目前常见产生白光的方法有二 种。一种为利用蓝光LED产生的蓝光激发荧光粉而产生黄光，此产生的黄光与蓝光混合后 以形成白光；第二种是同时使用红光LED、绿光LED及蓝光LED来混合成白光。不同光色的光，有不同的色温度(Color Temperature,以下简称色温)，例如，当 光源色温在3000K以下时，光色开始有偏红的现象，给人温暖的感觉；色温超过5000K时， 颜色则偏向蓝光，给人清冷的感觉。因此，光源色温的高低变化将影响室内的气氛。为了 能让使用者可以调控室内照明的色温，现有的LED光色可调模块多半使用由红光LED、绿 光LED及蓝光LED来混光得到光色可变的LED模块。由于单色光LED的发光频谱普遍不 宽，属于窄频谱光源，因此，混光出来的白光色频谱大多连续性不佳，进而使得其演色性 (colorrendering index,CRI)不佳。对照明领域的应用而言，其所需白光的质量要求较高， 需要较连续的光谱(例如白光需要高演色性)。而使用现有的红光LED、绿光LED及蓝光 LED来调变光色的方法，无法得到频谱较连续的光谱(意即具高演色性的白光)。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种光色调制方法及光色可变的发光二极 管光源模块，以借由该调制方法而产生光频谱较为连续的光线，并得到高演色性的白光。本文以下所谓“一个以上”、“二个以上”、“三个以上”、“至少一个”乃具连本数计算； “多个”不包含一个。为实现上述目的，依据本专利技术的光色调制方法，其包含调变多个具高演色性的白 光发光二极管(LED)以产生至少第一白光与第二白光、其后再混合第一白光与第二白光， 此第一白光与第二白光的色坐标相异，且第一白光与第二白光的演色性大于或等于85，较 佳状态可令至少一白光的演色性为大于或等于90，最佳状况可令至少一白光的演色性大于 95。前述产生第一白光与第二白光的步骤是为激发蓝光LED芯片以产生蓝光，续使蓝 光通过一荧光层以分别产生一绿光与一红光，再将蓝光、红光与绿光混合后产生前述第一 白光或第二白光。前述使蓝光通过荧光层的步骤也可更改为使蓝光通过荧光层以分别产生黄光与红光，续将黄光、红光与蓝光混合以产生第一白光或第二白光。此外，也可使蓝光通过荧光 层以分别产生绿光、黄光及红光，再将绿光、黄光、红光及蓝光混合后，产生前述第一白光或 第二白光。再者，前述产生第一白光与第二白光的步骤也可为激发紫外光(UV，ultraviolet) LED芯片以产生紫外光，续使紫外光通过一荧光层以分别产生一红光、绿光及一蓝光，再将 红光、绿光与蓝光混合后产生前述第一白光或第二白光。前述光色调制方法另包含调变单色LED以产生一单色光，续将该单色光、第一白 光与第二白光混光，该单色光为窄频谱单色光，或较佳者，该单色光可为宽频谱单色光，其 可由包含UV LED激发单色荧光粉形成；或者，其可由包含蓝光LED激发单色荧光粉形成，其 中蓝光完全为单色荧光粉吸收，此也为宽频谱单色光定义的范畴之一。而且，为实现上述目的，根据本专利技术光色调制方法的另一实施例，其包含调变多个 宽频谱单色LEDs以产生第一宽频谱单色光与第二宽频谱单色光、及混合第一宽频谱单色 光与第二宽频谱单色光。其中第一与第二宽频谱单色光的半波宽大于或等于20纳米，较佳 为大于或等于25纳米，最佳为大于或等于30纳米，值得注意的是当半波宽的值越大，混合 出来的光色频谱连续性越佳；其中，该第一宽频谱单色光的色坐标相异于该第二宽频谱单 色光的色坐标。而且，为实现上述目的，依据本专利技术光色可变的LED光源模块的第一实施例，此 LED光源模块包含第一白光LED、第二白光LED及控制单元。第一白光LED被控制单元激发 以产生第一白光且其演色性大于或等于85。第二白光LED被控制单元激发以产生第二白光 并与第一白光混合。第二白光的演色性大于或等于85。第一白光的色坐标相异于该第二白 光的色坐标。其中第一白光LED与第二白光LED可以是分别包含一蓝光LED芯片及一荧光层。 此荧光层包含有多个荧光粉。蓝光LED芯片被激发后产生蓝光。蓝光通过荧光层时，激发 荧光粉而产生多种单色光，该些单色光与蓝光混合以产生前述第一白光或第二白光。控制 单元借由调变第一、第二白光LED的电流、脉冲宽度或电流及脉冲宽度而调整混合光的色 坐标或演色性。依据本专利技术光色可变的LED光源模块的第二实施例，其包含第一白光LED、第二白 光LED、单色光LED及控制单元。单色LED被控制单元激发而产生一单色光。此单色光是与 该第一白光及该第二白光混合而产生混合光。控制单元借由调变第一白光LED、第二白光 LED、及单色LED而得到预定色坐标或演色性的混合光。除单色光与该第一白光及该第二白光混合而产生混合光外，也可选用宽频谱单色 光，例如，该宽频谱单色光LED包含UV LED芯片及荧光层。荧光层具有一荧光粉，UV LED 芯片被激发时产生一紫外光。紫外光通过该荧光层并发出该宽频谱单色光，将宽频谱单色 光与该第一白光及该第二白光混合而产生混合光；或者，宽频谱单色光也可由蓝光LED芯 片，搭配单色荧光粉，单色荧光粉完全吸收蓝光LED所发出光线，并转换为所需的宽频谱单 色光。而且，为实现上述目的，依据本专利技术光色可变的LED光源模块的第三实施例，其包 含第一宽频谱单色LED、第二宽频谱单色LED、及控制单元。第一宽频谱单色LED被控制单 元激发以产生第一宽频谱单色光。第二宽频谱单色LED被控制单元激发以产生第二宽频谱单色光。第二宽频谱单色光与第一宽频谱单色光混合而产生混合光，其中，该第一宽频谱单 色LED及该第二宽频谱单色LED的半波宽大于或等于20纳米，该第一宽频谱单色光的色坐 标相异于该第二宽频谱单色光的色坐标。采用本专利技术的上述本专利技术的光色调制方法与光色可变的LED光源模块，可以调制 出预定色坐标、色温或演色性的光线，并得到光频谱连续的混合光。并且，本申请利用电流 通过下，白光LEDs的色温不容易随温度升高而产生飘移特性，使得不论是使用多个高演色 性白光LEDs，或是搭配至少一单色光LED作光色及色温的调制时，更容易掌控在范围内作变化。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。 附图说明图1为依据本专利技术光色调制方法第一实施例的流程示意图2A、图2B及图2C为依据本专利技术的第一白光与第二白光的光频谱示意图3A与图;3B为图2A、图2B与图2C在CIE色坐标图上的色坐标位置示意图4为依据本专利技术光色调制方法第一实施例步骤SlO的流程示意图5为依据本专利技术光色调制方法步骤SlOO的第一实施例的流程示意图6为依据本专利技术光色调制方法步骤SlOO的第二实施例的流程示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光色调制方法，其特征在于，该方法包含：　　调变多个白光ＬＥＤ以产生至少一第一白光与一第二白光，该第一白光与该第二白光的演色性大于或等于８５，该第一白光的色坐标相异于该第二白光的色坐标；以及　　混合该第一白光与该第二白光。

【技术特征摘要】
1.一种光色调制方法，其特征在于，该方法包含调变多个白光LED以产生至少一第一白光与一第二白光，该第一白光与该第二白光的 演色性大于或等于85，该第一白光的色坐标相异于该第二白光的色坐标；以及 混合该第一白光与该第二白光。2.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述调变多个白光LED以产生至少一 第一白光与一第二白光的步骤为调变该些白光LED的电流或脉冲宽度参数至少其一。3.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，该第一白光与该第二白光的色差大 于 0. 01。4.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，该第一白光或该第二白光的演色性 大于95。5.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述调变多个白光LED以产生至少一 第一白光与一第二白光的步骤包含调变该些白光LED之一以产生该第一白光；以及 调变该些白光LED的另一以产生该第二白光。6.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述调变该些白光LED之一以产生该 第一白光的步骤包含激发一蓝光LED芯片以产生一蓝光； 使该蓝光通过一荧光层以分别产生一绿光与一红光；以及 混合该绿光、该红光与该蓝光以产生该第一白光。7.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述调变该些白光LED之一以产生该 第一白光的步骤包含激发一蓝光LED芯片以产生一蓝光； 使该蓝光通过一荧光层以分别产生一黄光与一红光；以及 混合该黄光、该红光与该蓝光以产生该第一白光。8.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述调变该些白光LED之一以产生该 第一白光的步骤包含激发一蓝光LED芯片以产生一蓝光；使该蓝光通过一荧光层以分别产生一黄光、一绿光与一红光；以及 混合该黄光、该绿光、该红光与该蓝光以产生该第一白光。9.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述调变该些白光LED之一以产生该 第一白光的步骤包含激发一紫外光LED芯片以产生一紫外光；使该紫外光通过一荧光层以分别产生蓝光、一绿光、与一红光；以及 混合该绿光、该红光与该蓝光以产生该第一白光。10.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述调变该些白光LED的另一以产 生该第二白光的步骤包含激发一蓝光LED芯片以产生一蓝光； 使该蓝光通过一荧光层以分别产生一绿光与一红光；以及 混合该绿光、该红光与该蓝光以产生该第二白光。11.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述调变该些白光LED的另一以产 生该第二白光的步骤包含激发一蓝光LED芯片以产生一蓝光； 使该蓝光通过一荧光层以分别产生一黄光与一红光；以及 混合该黄光、该红光与该蓝光以产生该第二白光。12.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述调变该些白光LED的另一以产 生该第二白光的步骤包含激发一蓝光LED芯片以产生一蓝光；使该蓝光通过一荧光层以分别产生一黄光、一绿光与一红光；以及 混合该黄光、该绿光、该红光与该蓝光以产生该第二白光。13.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述调变该些白光LED的另一以产 生该第二白光的步骤包含激发一紫外光LED芯片以产生一紫外光；使该紫外光通过一荧光层以分别产生蓝光、一绿光、与一红光；以及 混合该绿光、该红光与该蓝光以产生该第二白光。14.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，另包含 调变至少一宽频谱单色LED以产生至少一宽频谱单色光；以及 混合该至少一宽频谱单色光、该第一白光与第二白光。15.根据权利要求14所述的调制方法，其特征在于，所述产生至少一宽频谱单色光的 步骤包含产生一紫外光；以及使该紫外光通过一荧光层以产生该至少一宽频谱单色光。16.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，另包含 调变一单色LED以产生一单色光；以及混合该单色光、该第一白光与第二白光。17.—种光色调制方法，其特征在于，包含调变多个宽频谱单色LED以产生至少一第一宽频谱单色光及一第二宽频谱单色光，该 第一宽频谱单色光及该第二宽频谱单色光的半波宽大于或等于20纳米，该第一宽频谱单 色光的色坐标相异于该第二宽频谱单色光的色坐标；以及 混合该第一宽频谱单色光与该第二宽频谱单色光。18.根据权利要求17所述的调制方法，其特征在于，所述调变多个宽频谱单色LED以产 生至少一第一宽频谱单色光及一第二宽频谱单色光的步骤为调变该些宽频谱单色LED的 电流或脉冲宽度参数至少其一。19.根据权利要求17所述的调制方法，其特征在于，该第一宽频谱单色光或该第二宽 频谱单色光的半波宽大于或等于25纳米。20.根据权利要求17所述的调制方法，其特征在于，所述调变多个宽频谱单色LED以产 生至少一第一宽频谱单色光及一第二宽频谱单色光的步骤包含调变该些宽频谱单色LED之一以产生该第一宽频谱单色光；以及 调变该些宽频谱单色LED的另一以产生该...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭家泰，李兆伟，胡鸿烈，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]