CN102734751A - 调光方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种调光方法，该方法包括下列步骤。选取滤光材料，此滤光材料用以过滤特定波长的光线，以得到穿透光谱。以人眼刺激函数乘上穿透光谱以得到过滤光谱。过滤光谱的波长范围介于450nm～650nm之间。根据过滤后人眼刺激函数的半高全宽的波长范围来选取荧光粉，以决定该荧光粉的发光光谱，使其与过滤后人眼刺激函数有最佳的匹配度。

Description

调光方法
技术领域
本发明涉及一种调光方法，且特别是涉及一种可过滤特定波长范围并提高发光效率的调光方法。
背景技术
一般而言，发光二极管(light emitting diode，LED)提供的照明可应用在各式各样的灯具结构上，大多为平面灯具或管状灯具，平面灯具内具有导光板，用以将侧边的发光二极管灯源所发出的光往上折射而产生平面光束。管状灯具以发光二极管灯源的发光面直接向外发光，且管状灯具的灯罩为曲面，以取代传统的日光灯管。
然而，现有特殊波长荧光灯管的驱动功率大，寿命短，因此更换频率高且成本高。此外，特殊荧光灯管是以特殊塑胶膜片包覆于灯管的表面，使用中会有紫外光波段的光线产生，造成特殊塑胶膜片长期受到紫外光照射而老化。因此，在工艺中，老化的塑胶膜片将无法过滤曝光反应的波长，造成感光材料产生缺陷，影响工艺的良率。
此外，荧光粉的发光效率常因滤光片过滤而吸收部分能量，导致发光装置的整体亮度下降。若要提高亮度，必须提高发光装置的用电量，导致工艺的成本增加。同时，发光装置的发热量亦会随之增加，造成发光元件的寿命降低。
发明内容
本发明有关于一种调光方法，可过滤特定波长范围的光线，并根据过滤后人眼刺激函数与荧光粉发光光谱的匹配度来选取荧光粉，以得到最佳化的发光光谱。
根据本发明的一方面，提出一种调光方法，其包括下列步骤。选取滤光材料，此滤光材料用以过滤特定波长范围的光线，滤光材料本身等同于某一穿透光谱，该穿透光谱可为高通、低通或带通的穿透光谱。以人眼刺激函数(Eye sensitivity function)乘上穿透光谱以得到过滤后人眼刺激函数。过滤后人眼刺激函数的波长范围介于450nm～650nm之间。根据过滤后人眼刺激函数的半高全宽(full width at half-maximum，FWHM)的波长范围来选取荧光粉，令荧光粉的发光光谱能与过滤后人眼刺激函数有最佳的匹配度。
在实施例中，过滤光谱的波峰波长为λ1，而发光光谱的波峰波长为λ2，其中绝对值|λ2-λ1|小于半高全宽的波长范围的二分之一。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示调光方法的步骤S20中T(λ)及E(λ)乘积结果的示意图。
图2绘示荧光粉的发光光谱与过滤光谱的比较图。
附图标记说明
E(λ)：人眼刺激函数        F(λ)：过滤光谱
T(λ)：过滤后人眼刺激函数
G1(λ)、G2(λ)、G3(λ)：荧光粉发光光谱
λ1、λ2：波峰波长        FWHM：半高全宽
具体实施方式
本实施例的调光方法是以人眼刺激函数为调光的基准，来分析滤光材料的特性并选取荧光粉的发光光谱，令荧光粉的发光光谱能与过滤后人眼刺激函数有最佳的匹配度。
本实施例的调光方法可应用在管状灯管或平面灯管的发光源。灯管内部的发光源可由不同成分的材料组合而成，例如以氮化铟镓/氮化镓/铝氮化镓为基础材料的蓝光发光二极管加上黄光荧光粉，利用蓝光激发黄光荧光粉发出黄光，或是以绿光发光二极管加上红光荧光粉，利用绿光激发红光荧光粉发出红光。常见的混光技术有日本日亚化学推出的蓝光LED加上钇铝石榴石荧光粉，简称YAG(yttrium aluminum garnet，Y3Al5O12:Ce)，还有OSRAM推出的蓝光LED加上铽铝石榴石荧光粉，简称TAG(terbiumaluminum garnet，Tb3A15O12:Ce)，或是紫外光LED加上红、蓝、绿三色荧光粉等混光技术来产生白光。但是，已知的混光技术仍存在发光效率偏低以及荧光粉的选择受到限制的问题，且上述产生的光线在穿过特定波长范围的滤光片之后，部分能量被吸收，以致于单位瓦数的光通量大幅减少(约为50Lm/W)，无法有效提高灯具装置的整体亮度。
以下介绍的调光方法可得到最佳化的出光能量，以提高灯具装置的整体亮度。调光方法包括步骤S10～S30。步骤S10是选取滤光材料，此滤光材料用以过滤特定波长范围的光线，以得到穿透光谱T(λ)。在实施例中，滤光材料用以过滤波长范围小于500nm的特定光线。步骤S20是以人眼刺激函数E(λ)乘上穿透光谱T(λ)以得到过滤后人眼刺激函数F(λ)，其中F(λ)＝T(λ)*E(λ)。过滤后人眼刺激函数F(λ)的波长范围介于450nm～650nm之间。步骤S30是根据过滤后人眼刺激函数的半高全宽(full width at half-maximum，FWHM)的波长范围来选取荧光粉，令荧光粉的发光光谱能与过滤后人眼刺激函数有最佳的匹配度。
请参考图1，其绘示调光方法的步骤S20中T(λ)及E(λ)乘积结果的示意图，其中T(λ)*E(λ)＝F(λ)。在实施例中，穿透光谱T(λ)中波长范围小于550nm的光线可被滤光材料过滤，仅有波长范围大于550nm的可见光可通过滤光材料。
过滤后人眼刺激函数F(λ)是经由人眼刺激函数E(λ)乘上穿透光谱T(λ)之后得到波长范围，此波长范围是根据人眼刺激函数所推算出来的。在人眼刺激函数E(λ)中，人眼对于不同色光的刺激值不同，波峰大约在555nm，波长范围大约介于380nm～780nm之间。超出此波长范围，人眼对色光没有反应，刺激值趋近于零。因此，图1中相乘得到的过滤后人眼刺激函数F(λ)，其波长范围亦大约介于450nm～650nm之间，可将波长小于450nm的紫外光及波长大于650nm的可见光过滤，使得过滤后人眼刺激函数F(λ)的波长范围介于450nm～650nm之间。在本实施例中，过滤后人眼刺激函数F(λ)的波长范围大约介于500nm～650nm之间，其半高全宽(FWHM)的波长范围大约介于550nm～610nm之间，波幅宽约为60nm。
但是，过滤后人眼刺激函数F(λ)的半高全宽的波长范围随着不同滤光材料的特性而改变，因此不限定位于550nm～610nm之间。在实施例中，过滤后人眼刺激函数F(λ)的波峰例如为555nm，接近于人眼刺激函数的波峰，且其半高全宽(FWHM)的波长范围大约介于505nm～605nm之间，最大波幅宽约为100nm，大于实际波幅宽60nm。
接着，请参考图2，其绘示荧光粉的发光光谱与过滤光谱的比较图。在步骤S30中，当选取的荧光粉的发光光谱分别为G1(λ)、G2(λ)及G3(λ)时，由图2可发现，由于发光光谱G2(λ)相对于发光光谱G1(λ)及G3(λ)接近于过滤光谱F(λ)，因此发光光谱G2(λ)对人眼的刺激值较大，而发光光谱G1(λ)及G3(λ)对人眼的刺激值相对较小。因此，可根据过滤后人眼刺激函数F(λ)的半高全宽(FWHM)的波长范围来选取最佳化的荧光粉，以决定荧光粉的发光光谱，由此增加单位瓦数的光通量(最佳化后可达100Lm/W以上)，进而提高灯具装置的整体亮度。
在实施例中，过滤光谱F(λ)的波峰波长例如为λ1，而发光光谱G2(λ)的波峰波长例如为λ2，其中绝对值|λ2-λ1|＜1/2FWHM时，可得到最佳化的发光光谱G2(λ)。举例来说，当半高全宽(FWHM)的波幅宽为60nm时，绝对值|λ2-λ1|应小于30nm。当半高全宽(FWHM)的波幅宽为100nm时，绝对值|λ2-λ1|应小于50nm。
在实施例中，滤光材料可掺杂于成型材料中或涂布于成型材料上，以形成滤光片。此外，荧光粉例如为黄光荧光粉，其掺杂于发光二极管中。发光二极管例如为蓝光发光二极管，可激发黄光荧光粉发出黄光，而黄光与蓝光混合后的光谱例如为白光光谱。在图2中，过滤后人眼刺激函数F(λ)的波长范围大约介于500nm～650nm之间，其波峰大约在555nm。因此，只要荧光粉发光频谱的波峰及频宽与过滤后人眼刺激函数相近，相同功率之下，其整体发光效率较高。
上述实施例的调光方法可过滤特定波长范围的光线(例如紫外光)，以避免造成感光材料曝光反应，进而提高工艺的良率。此外，波长范围介于450nm～650nm之间的色光对人眼的刺激值高于其他波段的色光，所以相同功率所发出的色光，人眼感受到的亮度会有强弱的别。因此，在不需增加功率及节省电力的情况下，本实施例可通过上述的调光方法来选择荧光粉，令荧光粉的发光光谱能与过滤后人眼刺激函数有最佳的匹配度，以得到最佳化的发光光谱。
综上所述，虽然本发明已以上述实例披露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求所界定为准。

Claims (8)

1.一种调光方法，包括：
选取滤光材料，该滤光材料用以过滤特定波长范围的光线，以得到穿透光谱；
以人眼刺激函数乘上该穿透光谱以得到过滤后人眼刺激函数，该过滤后人眼刺激函数的波长范围介于450nm～650nm之间；以及
根据该过滤后人眼刺激函数的半高全宽的波长范围来选取荧光粉，以决定该荧光粉的发光光谱。
2.如权利要求1所述的调光方法，其中该特定波长小于500nm以下。
3.如权利要求1所述的调光方法，其中该滤光材料掺杂于成型材料中或涂布于成型材料上，以形成滤光片。
4.如权利要求1所述的调光方法，其中该荧光粉掺杂于发光二极管中，以得到白光光谱。
5.如权利要求4所述的调光方法，其中该荧光粉包括黄光荧光粉。
6.如权利要求4所述的调光方法，其中该发光二极管包括蓝光发光二极管。
7.如权利要求1所述的调光方法，其中该过滤后人眼刺激函数的波峰波长为λ1，而该发光光谱的波峰波长为λ2，其中绝对值|λ2-λ1|小于该过滤后人眼刺激函数的半高全宽的波长范围的二分之一。
8.如权利要求1所述的调光方法，其中该穿透光谱为高通、低通或带通的穿透光谱。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105742329A (zh) * 2016-03-07 2016-07-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制造方法和显示装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10054803B2 (en) * 2013-01-14 2018-08-21 3M Innovative Properties Company Filters to enhance color discrimination for color vision deficient individuals
CN105185894B (zh) * 2014-06-05 2018-09-04 昆山科技大学 发光装置及其滤光方法
TWI636286B (zh) * 2017-03-31 2018-09-21 友達光電股份有限公司 顯示裝置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004021461A2 (en) * 2002-08-30 2004-03-11 Gelcore Llc Phosphor-coated led with improved efficiency
US20040165256A1 (en) * 1999-01-21 2004-08-26 Asahi Glass Company, Limited Dye combinations for multiple bandpass filters for video displays
CN1725435A (zh) * 2005-07-21 2006-01-25 山西卓克节能照明科技有限公司 道路照明无极灯
TWI287877B (en) * 2005-12-19 2007-10-01 Univ Nat Taiwan Human eye like photo detector
WO2007125493A2 (en) * 2006-05-02 2007-11-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color-stable phosphor converted led
TWI301340B (en) * 2002-09-27 2008-09-21 Philips Lumileds Lighting Co Selective filtering of wavelength-converted semiconductor light emitting devices
WO2009045922A2 (en) * 2007-10-01 2009-04-09 Intematix Corporation Color tunable light emitting device
TW200947757A (en) * 2007-12-21 2009-11-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lighting device
CN101617411A (zh) * 2006-11-30 2009-12-30 科锐Led照明科技公司 照明装置及照明方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2057693A1 (en) * 2006-08-29 2009-05-13 Osram-Sylvania Inc. Enhanced emission from phosphor-converted leds using interferometric filters
US20110012141A1 (en) * 2009-07-15 2011-01-20 Le Toquin Ronan P Single-color wavelength-converted light emitting devices

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040165256A1 (en) * 1999-01-21 2004-08-26 Asahi Glass Company, Limited Dye combinations for multiple bandpass filters for video displays
WO2004021461A2 (en) * 2002-08-30 2004-03-11 Gelcore Llc Phosphor-coated led with improved efficiency
TWI301340B (en) * 2002-09-27 2008-09-21 Philips Lumileds Lighting Co Selective filtering of wavelength-converted semiconductor light emitting devices
CN1725435A (zh) * 2005-07-21 2006-01-25 山西卓克节能照明科技有限公司 道路照明无极灯
TWI287877B (en) * 2005-12-19 2007-10-01 Univ Nat Taiwan Human eye like photo detector
WO2007125493A2 (en) * 2006-05-02 2007-11-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Color-stable phosphor converted led
CN101617411A (zh) * 2006-11-30 2009-12-30 科锐Led照明科技公司 照明装置及照明方法
WO2009045922A2 (en) * 2007-10-01 2009-04-09 Intematix Corporation Color tunable light emitting device
TW200947757A (en) * 2007-12-21 2009-11-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lighting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105742329A (zh) * 2016-03-07 2016-07-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及其制造方法和显示装置

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Publication number Publication date
EP2511739A3 (en) 2013-06-05
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