CN106784172A - Led发光装置的制造方法及led发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种易于调整色温的LED发光装置的制造方法及一种LED发光装置，用于调整色温，以符合ANSI所定CIE色度坐标上至少一色温目标框内的色温，在选定蓝色LED芯片规格后，利用一绿色荧光粉搭配蓝色LED芯片，从而于CIE1931色度坐标上决定一绿色光框，以及利用一红色荧光粉搭配蓝色LED芯片，从而于CIE1931色度坐标上决定一红色光框，然后选取通过该色温目标框的一设定直线，且设定直线两端点分别落于绿色光框及红色光框，据此决定绿色荧光粉及红色荧光粉的浓度，并使其搭配蓝色LED芯片封装形成一第一LED及一第二LED，且于一基板上设有至少一第一LED及至少一第二LED，藉此依循该设定直线决定该绿色荧光粉与该红色荧光粉，从而使LED发光装置更易于调整至所需色温。

Description

LED发光装置的制造方法及LED发光装置
技术领域
本发明涉及发光二极管领域，尤其是一种易于调整色温的LED发光装置的制造方法及其LED发光装置。
背景技术
人眼的锥状细胞可依光色素的不同分为三种受器，以分别接收可见光谱对应的红、绿及蓝三色，通过这些锥状细胞可定义描述出颜色。为了将人眼对颜色感知的数据标准化，国际照明委员会(COMMISSIONINTERNATIONALE DE L’ECLAIRAGE,CIE)于1931年创立出CIE1931色彩空间，进一步地，简化三原色光的刺激值XYZ后，可得到CIE1931xy色度图，其为目前常见的标准定义规范坐标。亦即，若可得到某颜色的CIE1931xy色度坐标，就可以在色度中明确地定义颜色特征。例如在照明领域中，对于白光的独立标准都须进行定义，普朗克黑体辐射即为其中之一。当某光源的光谱分布与黑体辐射出来的光谱相同时，即可用黑体的表面绝对温度参数来定义光的颜色与光谱分布，进而衍生出利用色温一词来表示光色，从而获知光源的色温，就可得知其色度坐标，进而确定光源的颜色特征。
发光二极管(LED)为目前相当普及的照明灯具，其普遍属发出具有狭窄光谱分布范围的光，单一LED仅可发出固有色调的光，故需通过色彩混色原理选用LED作为发光源的灯具，以达到所需色温。当照明灯具整体需呈现特定色温时，其采用单一或不同色温的白光LED，以混合形成如冷色系或暖色系的照明光源。在设计与制造上，当灯具欲呈现白光时，直觉的设计方向会朝使LED光源本身即属白色光源的方式，亦即使灯具基座上的每一LED光源皆已设计为白色光源，来避免后续的混光动作以及通过混光所产生的出光色温不均现象。而白光LED的光色调整的主要组成方式为通过多个独立发光二极管芯片(RGB)利用三原色光进行混成，或通过荧光粉与发光二极管芯片的色光互补混合。例如，图1公开了选用至少一蓝色发光二极管芯片20与一红色荧光粉21及一绿色荧光粉22一同进行封装形成的一白光LED2，该白光LED2依据所需色温条件逐步调整该红色荧光粉21以及该绿色荧光粉22以形成指定光源，其中，图1内的该红色荧光粉21及该绿色荧光粉22仅供以示意其分布于该白光LED2的封胶中，非为实际荧光粉体态样。后续依据所需亮度等要件，将至少一该白光LED2安装于一电路板3即可形成一现有的发光装置4，该现有的发光装置4可应用于如球泡灯等灯具中做为主要发光源，图2A～2D公开了该现有的发光装置4的各种设置态样。然而，此方式在设计调配荧光粉浓度相当不便，只要改变任一荧光粉浓度则实际形成的光线色温就会有所差异，但在变更比例与浓度时，又无法先行模拟变更后可能产生的结果，因此，必须在每次调配后封装该白光LED2再进行实测以获得相关数据，进而大幅增加开发与设计的困难度。
因此，本案发明人基于LED设计开发的多年相关经验，遂构思一种具有高自由度与调配度而易于调整色温表现的LED发光装置的制造方法及LED发光装置，以解决当前照明灯具色温呈现的问题与不足。
发明内容
本发明的一目的在于提供一种易于调整色温的LED发光装置的制造方法及LED发光装置，其通过异色LED混光形成符合目标色温的发光装置，并具有极高的调光自由度、发光效率以及精准地色温呈现。
为了达到上述目的，本发明公开了一种易于调整色温的LED发光装置的制造方法，用于将色温调整至符合ANSI所定CIE1931色度坐标上至少一色温目标框内的色温，其步骤包含：选定一蓝色LED芯片；利用一绿色荧光粉和该蓝色LED芯片，于CIE1931色度坐标上决定一绿色光框；利用一红色荧光粉和该蓝色LED芯片，于CIE1931色度坐标上决定一红色光框；及选取通过该色温目标框的一设定直线，且该设定直线的两个端点分别落于该绿色光框与该红色光框内，据此决定该绿色荧光粉浓度与该红色荧光粉浓度；其中该绿色荧光粉与该蓝色LED芯片封装于一体形成一第一LED，该红色荧光粉与该蓝色LED芯片封装于一体形成一第二LED，并使至少一该第一LED与至少一该第二LED设置于一基板上。藉此，以通过该色温目标框的该设定直线为基准，并根据其落于该绿色光框及该红色光框的端点决定绿色荧光粉与红色荧光粉的浓度，因此，在进行设计制造时，该第一LED与该第二LED具有极高的调整自由度，并可使其设于该基板后，LED发光装置的整体色温符合色温目标框，同时具有更佳的发光效率。
其中，该制造方法进一步包含以下步骤：当该设定直线通过该色温目标框而形成两个交点时，通过设置该第一LED与该第二LED的数量调整该第一LED与该第二LED的一亮度比值，使该LED发光装置的整体色温于该色温目标框内的该设定直线上摆荡。藉此，在选定的该设定直线相对该色温目标框形成两个交点的情况下，通过设置该第一LED及该第二LED的调整二者的亮度比值，即可在符合目标色温框的情况下，通过亮度比例微调该LED发光装置的整体色温。
较佳的，该蓝色LED芯片的波长为400nm～480nm，该红色荧光粉被激发后的红光波长为600nm～650nm，该绿色荧光粉被激发后的绿光波长为515nm～560nm。
此外，当该LED发光装置的目标色温为ANSI2700K～3000K时，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.481,0.431)、(0.459,0.394)、(0.430,0.417)及(0.415,0.382)所界定的范围；该绿色光框为CIE1931色度坐标(0.44,0.50)、(0.44,0.55)、(0.26,0.62)、(0.27,0.40)及(0.39,0.45)所界定的范围；该红色光框为CIE1931色度坐标(0.52,0.35)、(0.56,0.39)、(0.64,0.30)、(0.47,0.16)及(0.46,0.32)所界定的范围。
进一步地，该LED发光装置的整体色温落于该色温目标框内时，使该第一LED与该第二LED的该亮度比值为1.2～2.0，从而可微调该LED发光装置的色温，使其于该设定直线上摆荡，从而提供一种更具调配自由度的LED发光装置，且提升该LED发光装置的光学品位。
当该LED发光装置的目标色温为ANSI4100K时，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.400,0.403)、(0.374,0.388)、(0.367,0.358)及(0.390,0.371)所界定的范围；该绿色光框为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的范围；该红色光框为CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范围。
进一步地，使该第一LED与该第二LED的该亮度比值为2.2～3.2，即可在该LED发光装置符合该色温目标框的情况下，微调该LED发光装置的整体色温。
当该LED发光装置的目标色温为ANSI5000K时，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.355,0.375)、(0.338,0.362)、(0.337,0.337)及(0.351,0.348)所界定的范围；该绿色光框为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的范围；该红色光框为CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范围。
进一步地，使该第一LED与该第二LED的该亮度比值为3.6～4.2，即可微调该LED发光装置的色温，并同时该LED发光装置的色温落于该色温目标框内。
当该LED发光装置的目标色温为ANSI6500K时，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.321,0.348)、(0.303,0.331)、(0.307,0.312)及(0.322,0.325)所界定的范围；该绿色光框为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.30,0.60)、(0.28,0.60)、(0.27,0.47)、(0.24,0.32)及(0.285,0.34)所界定的范围；该红色光框为CIE1931色度坐标(0.37,0.32)、(0.45,0.18)、(0.29,0.08)、(0.28,0.20)及(0.30,0.27)所界定的范围。
此外，使该第一LED与该第二LED的该亮度比值为3.6～4.2时，该LED发光装置色温即可在该设定直线上摆荡且位于该色温目标框内，以进一步通过该第一LED及该第二LED的亮度比值调整该LED发光装置的整体色温。
本发明亦公开了一种LED发光装置，用于将色温调整至符合CIE1931色度坐标上的至少一色温目标框内的色温，包括：一基板；至少一第一LED，设于该基板，并包含一第一蓝色LED芯片及一绿色荧光粉，该绿色荧光粉通过吸收该第一蓝色发光二极管芯片发出的蓝光而激发产生绿光；及至少一第二LED，设于该基板，并包含一第二蓝色LED芯片及一红色荧光粉，该红色荧光粉通过吸收该第二蓝色发光二极管芯片发出的蓝光而激发产生红光；其中，该第一蓝色LED芯片与该第二蓝色LED芯片的规格相同，且该第一LED的绿光与该第二LED的红光对应为CIE1931色度坐标上通过该色温目标框的一设定直线的两个端点。藉此，该LED发光装置的整体色温可落于该色温目标框内，并使通过该色温目标框的该设定直线的两个端点对应封装后的该第一LED的绿光色度坐标点及该第二LED的红光色度坐标点，从而提供易于调整色温的LED发光装置。
基于前述，该设定直线与该色温目标框形成两个交点时，通过设置该第一LED与该第二LED的数量调整该第一LED相较于该第二LED的一亮度比值，使该LED发光装置的整体色温于该色温目标框内的该设定直线上摆荡。因此，该LED发光装置可通过设置该第一LED与该第二LED的数量而调整该亮度比值，使该LED发光装置的色温在落于该色温目标框中，从而可微调色温，进一步提升该LED发光装置的调整自由度与呈现的光学品位。
较佳的，该第一蓝色LED芯片与该第二蓝色LED芯片的波长为400nm～480nm，该红色荧光粉被激发后的红光波长为600nm～650nm，该绿色荧光粉被激发后的绿光波长为515nm～560nm。
当该LED发光装置的目标色温为ANSI2700K～3000K时，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.481,0.431)、(0.459,0.394)、(0.430,0.417)及(0.415,0.382)所界定的范围；该第一LED的绿光落于CIE1931色度坐标(0.44,0.50)、(0.44,0.55)、(0.26,0.62)、(0.27,0.40)及(0.39,0.45)所界定的一绿色光框中；该第二LED的红光落于CIE1931色度坐标(0.52,0.35)、(0.56,0.39)、(0.64,0.30)、(0.47,0.16)及(0.46,0.32)所界定的一红色光框中。
且当该第一LED与该第二LED的该亮度比值为1.2～2.0时，该LED发光装置的色温即可落于该色温目标框内的该设定直线上，以进一步地微调该LED发光装置的色温，提供更高调整自由度及更佳的光学品位。
当该LED发光装置的目标色温为ANSI4100K时，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.400,0.403)、(0.374,0.388)、(0.367,0.358)及(0.390,0.371)所界定的范围；该第一LED的绿光落于CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的一绿色光框中；该第二LED的红光落于CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的一红色光框中。
且当该第一LED与该第二LED的该亮度比值为2.2～3.2，该LED发光装置的色温即可落于该色温目标框内的该设定直线上，以进一步地微调该LED发光装置的色温，提供更高调整自由度及更佳的光学品位。
当该LED发光装置的目标色温为ANSI5000K时，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.355,0.375)、(0.338,0.362)、(0.337,0.337)及(0.351,0.348)所界定的范围；该第一LED的绿光落于CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的一绿色光框中；该第二LED的红光落于CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的一红色光框中。
且当该第一LED与该第二LED的该亮度比值为3.6～4.2，该LED发光装置的色温即可落于该色温目标框内的该设定直线上，以进一步地微调该LED发光装置的色温，提供更高调整自由度及更佳的光学品位。
当该LED发光装置的目标色温为ANSI6500K时，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.321,0.348)、(0.303,0.331)、(0.307,0.312)及(0.322,0.325)所界定的范围；该第一LED的绿光落于CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.30,0.60)、(0.28,0.60)、(0.27,0.47)、(0.24,0.32)及(0.285,0.34)所界定的一律色光框中；该第二LED的红光落于CIE1931色度坐标(0.37,0.32)、(0.45,0.18)、(0.29,0.08)、(0.28,0.20)及(0.30,0.27)所界定的一红色光框中。
且当该第一LED与该第二LED的该亮度比值为3.6～4.2时，该LED发光装置的色温即可落于该色温目标框内的该设定直线上，以进一步地微调该LED发光装置的色温，提供更高调整自由度及更佳的光学品位。
综上所述，本发明提供了易于调整色温的LED发光装置，以及LED发光装置的制造方法，通过异色混光的方式使该LED发光装置的色温落于特定色温目标框内，且其整体呈现为混成的均匀白光，除了能够提供更佳的调光自由度外，同时亦具有更佳的发光效率。此外，通过设置该第一LED及该第二LED的数量调整该第一LED与第二LED的亮度比值，从而可在该LED发光装置色温落于该色温目标框内的情况下，微调该LED发光装置的色温，提升整体光学品位。
附图说明
图1为现有的白光LED的示意图；
图2A为现有的发光装置设置态样图(一)；
图2B为现有的发光装置设置态样图(二)；
图2C为现有的发光装置设置态样图(三)；
图2D为现有的发光装置设置态样图(四)；
图3为本发明一实施例的制造方法步骤流程图；
图4为本发明一实施例的LED发光装置平面示意图；
图5A为本发明提供的LED发光装置设置态样图(一)；
图5B为本发明提供的LED发光装置设置态样图(二)；
图5C为本发明提供的LED发光装置设置态样图(三)；
图5D为本发明提供的LED发光装置设置态样图(四)；
图5E为本发明提供的LED发光装置设置态样图(五)；
图5F为本发明提供的LED发光装置设置态样图(六)；
图5G为本发明提供的LED发光装置设置态样图(七)；
图5H为本发明提供的LED发光装置设置态样图(八)；
图5I为本发明提供的LED发光装置设置态样图(九)；
图5J为本发明提供的LED发光装置设置态样图(十)；
图5K为本发明提供的LED发光装置设置态样图(十一)；
图5L为本发明提供的LED发光装置设置态样图(十二)；
图6为本发明另一实施例的制造方法步骤流程图；
图7为本发明第一实施态样的CIE1931色度坐标图CIE色度坐标图；
图8为本发明第二实施态样的CIE1931色度坐标图CIE色度坐标图；
图9为本发明第三实施态样的CIE1931色度坐标图CIE色度坐标图；
图10为本发明第四实施态样的CIE1931色度坐标图CIE色度坐标图；
图11为本发明第五实施态样的CIE1931色度坐标图CIE色度坐标图。
附图标记说明：2-白光LED；20-蓝色发光二极管芯片；21-红色荧光粉；22-绿色荧光粉；3-电路板；4-现有的发光装置；1-LED发光装置；11-第一LED；12-第二LED；13-基板；14-第一蓝色LED芯片；15-第二蓝色LED芯片；A1～A4-色温目标框；L1～L5-设定直线；G1～G4-绿色光框；R1～R4-红色光框；g1～g4-端点；r1～r4-端点；g1’-端点；r1’-端点；S101～S105-步骤。
具体实施方式
如前述，单一白色LED光源在设计与制造上具有诸多不便，因此本案发明人采用另一种不拘于前述思维的设计构想，亦即利用具不同色光的LED，从而使各色光混合形成所需白光色温。本案发明人首先构思如何利用两种LED混成白光，设计初期，在灯具中设置独立发光二极管芯片封装形成的LED，并搭配另一由荧光粉搭载发光二极管芯片的LED，以通过相互混色的方式使灯具呈现白光，例如采用红色发光二极管芯片作为红光来源，另一LED则选择蓝色发光二极管芯片配合绿色荧光粉作为绿光来源，一并设置后即可混合形成所需白光色温。然而，在调配整体色温时，当选定红色独立发光二极管芯片后，其红光的色温即被固定，亦即对应至CIE1931色度坐标上的一坐标点，若需根据不同的色温进行调整，则需从另一LED的绿色荧光粉着手，改变绿色LED的色温以调配至所需目标。然而此种混色方式，红光部分仅可在封装前利用芯片规格线性微调其色度，因此在调整自由度上具有极大限制。因此，为了能符合所需色温，在绿光部分的调配相对更为耗时，且可调色温范围亦相对受限。故基于异色混光的想法，本案发明人遂衍生如本发明公开的LED发光装置制造方法及LED发光装置。
如图3所示为本发明一实施例的制造方法步骤流程图。本发明公开了一种易于调整色温的LED发光装置的制造方法，以将色温调整至符合ANSI所定CIE1931色度坐标上至少一色度目标框内的色温，该方法包含以下步骤：
首先，选定一蓝色LED芯片(步骤S101)。接着，利用一绿色荧光粉和该蓝色LED芯片，于CIE1931色度坐标上决定一绿色光框(步骤S102)。之后，利用一红色荧光粉和该蓝色LED芯片，于CIE1931色度坐标上决定一红色光框(步骤S103)。于此，初步先选择该蓝色LED芯片的种类，根据该绿色荧光粉及该红色荧光粉的种类，与该蓝色LED芯片搭配使用后，进而于CIE1931色度坐标上决定该绿色光框及该红色光框，以利于进行后续的调整。
最后，选取通过该色温目标框的一设定直线，且该设定直线的两个端点分别落于该绿色光框及该红色光框内，据此决定该绿色荧光粉的浓度及该红色荧光粉的浓度，其中该绿色荧光粉与该蓝色LED芯片封装于一体形成一第一LED，该红色荧光粉与该蓝色LED芯片封装于一体形成一第二LED，并使至少一该第一LED及至少一该第二LED设置于一基板上(步骤S104)。藉此，可依据该设定直线的两个端点进而决定该绿色荧光粉及该红色荧光粉的浓度，确定该绿色荧光粉及该红色荧光粉的浓度，并进行封装形成该第一LED及该第二LED后，即可通过该第一LED及该第二LED的混合光色呈现该色温目标框内的色温，从而提供更为精确与快速地LED发光装置制造方式。
如图4所示为本发明一实施例的LED发光装置平面示意图。本发明亦公开了能够将色温调整至符合CIE1931色度坐标上的至少一色温目标框内的色温的LED发光装置1，其包括：一基板13、至少一第一LED11及至少一第二LED12。该第一LED11设于该基板13，并包含一第一蓝色LED芯片14及一绿色荧光粉，该绿色荧光粉通过吸收该第一蓝色LED芯片14发出的蓝光而激发产生绿光。该第二LED12设于该基板13，并包含一第二蓝色LED芯片15及一红色荧光粉，该红色荧光粉通过吸收该第二蓝色发光二极管芯片15发出的蓝光而激发产生红光。其中，该第一蓝色LED芯片14与该第二蓝色LED芯片15的规格相同，且该第一LED11的绿光与该第二LED12的红光对应为CIE1931色度坐标上通过该色温目标框的该设定直线的两个端点。
如图5A～图5L及图1及图2A～图2D所示，该第一LED11及该第二LED12设置于该基板13后形成的该LED发光装置1，除了具有极佳的调光自由度外，相较于现有的利用蓝色发光二极管芯片20和红色荧光粉21及绿色荧光粉22一并封装形成的白光LED2，LED发光装置1亦具有更优越的发光效率。以下列举该白光LED2设置于该电路板3形成的该现有的发光装置4与该LED发光装置1在相同色温下的发光效率比较。为更易于描述，以下各表格中的现有的发光装置4与本发明提供的该LED发光装置1如图2A～图2D及图5A～图5L所示。
以下为该电路板3设置有单一该白光LED2的该现有的发光装置4，与该基板13设有单一该第一LED11及单一该第二LED12的该LED发光装置1，在同一色温下测量二者的效率，如表一所示，且该白光LED2具有两个该蓝色发光二极管芯片20，该现有的发光装置4与该LED发光装置1的设置态样请配合参照表内所述的图式。由表一可知，在相同色温下本发明确实可达到较佳的效率。
效率比较表一
以下为该电路板3设置有两个白光LED2的该现有的发光装置4，与该基板13设有单一该第一LED11及单一该第二LED12的该LED发光装置1，在同一色温下测量二者的效率，如表二所示，且各该白色LED2对应封装有单一蓝色发光二极管芯片20，该现有的发光装置4与该LED发光装置1的设置态样请配合参照表内所述的图式。由表二可知，在相同色温下本发明确实可达到较佳的效率。
效率比较表二
接续，效率比较表三～五为该电路板3设置有两个该白光LED2的该现有的发光装置4，与该基板13设有二个该第一LED11及一个该第二LED12的该LED发光装置1，在同一色温下测量的结果，且其中的一个该白光LED2对应封装有两个该蓝色发光二极管芯片20，另一该白光LED2对应封装有一个该蓝色发光二极管芯片20，该现有的发光装置4与该LED发光装置1的设置态样请配合参照表内所述的图式。
效率比较表三
效率比较表四
效率比较表五
综合效率比较表三至五，可知在相同色温下，无论该多个第一LED11及该第二LED12于该基板13的排列位置为何，相较于该现有的发光装置4皆可获得较佳的发光效率。
效率比较表六～九为该电路板3设置有两个该白光LED2的该现有的发光装置4，与该基板13设有两个该第一LED11及两个该第二LED12的该LED发光装置1，于同一色温表现下测量的结果，且各该白光LED2系应封装有两个该蓝色发光二极管芯片20，该现有的发光装置4与该LED发光装置1的设置态样请配合参照表内所述的图式。
效率比较表六
效率比较表七
效率比较表八
效率比较表九
综合效率比较表六至九，可知在相同色温下，无论该多个第一LED11及该第二LED12于该基板13的排列位置为何，相较于该现有的发光装置4皆可获得较佳的发光效率。
效率比较表十～十三为该电路板设置有两个该白光LED2的该现有的发光装置，与该基板设有一个该第一LED11及三个该第二LED12的该LED发光装置，于同一色温表现下进行测量的结果，且各该白光LED2对应封装有两个该蓝色发光二极管芯片20，该现有的发光装置4与该LED发光装置1的设置态样请配合参照表内所述的图式。
效率比较表十
效率比较表十一
效率比较表十二
效率比较表十三
综合效率比较表十至十三，可知在相同色温下，无论该第一LED11及该多个第二LED12于该基板13的排列位置为何，相较于该现有的发光装置4皆可获得较佳的发光效率。因此，通过上述各效率比较表可知，本发明提供的该LED发光装置1相较于该现有的发光装置4确实皆具更为高的发光效率。
如图6所示为本发明另一实施例的制造方法步骤流程图。为了进一步提升该LED发光装置的色温，该易于调整色温表现的LED发光装置的制造方法还包括以下步骤，当该设定直线通过该色温目标框而形成两个交点时，通过设置该第一LED及该第二LED的数量调整该第一LED与该第二LED的一亮度比值，使该LED发光装置的整体色温于该色温目标框内的该设定直线上摆荡(步骤S105)。当依据该设定直线的两个端点决定该绿色荧光粉及该红色荧光粉浓度，并进行封装形成该第一LED及该第二LED后，除了已符合该色温目标框内的色温，可进一步通过设置该第一LED及该第二LED的数量调配两者亮度比，使该LED发光装置的色温在符合该色温目标框范围及位于该设定直线的条件下，通过变更该亮度比值的方式，微调该LED发光装置的色温，以提供更佳的光学品位。于本实施例中，以该蓝色LED芯片的波长为400nm～480nm，该红色荧光粉被激发后的红光波长为600nm～650nm，该绿色荧光粉被激发后的绿光波长为515nm～560nm为例说明，但本发明并不局限于此。
同样地，如图3所示，该LED发光装置1的该设定直线与该色温目标框形成两个交点时，通过设置该第一LED11与该第二LED12的数量调整该第一LED11相较于该第二LED12的一亮度比值，使该LED发光装置1的整体色温于该色温目标框内的该设定直线上摆荡，以微调该LED发光装置1的色温。且该第一蓝色LED芯片14及该第二蓝色LED芯片15的波长为400nm～480nm，该红色荧光粉被激发后的红光波长为600nm～650nm，该绿色荧光粉被激发后的绿光波长为515nm～560nm，但本发明并不局限于此。
当该LED发光装置1的目标色温为ANSI2700K～3000K、4100K～5000K及6500K时，该色温目标框、该第一LED11的该绿色光框、该第二LED12的该红色光框及该设定直线于CIE1931色度坐标上的呈现，以及在不同的该亮度比值下该LED发光装置1的整体色温于CIE1931色度坐标的呈现介绍如下：
如图7所示为本发明第一实施态样的CIE1931色度坐标图。ANSI2700K指色温落于2580K～2870K，ANSI3000K指色温落于2870K～3220K，因此ANSI2700K～3000K的规范一般泛指色温落于2580K～3220K范围中。当该LED发光装置1的目标色温为ANSI2700K～3000K时，其于CIE1931色度坐标上对应的该色温目标框A1为CIE1931色度坐标(0.481,0.431)、(0.459,0.394)、(0.430,0.417)及(0.415,0.382)所界定的范围。而于此选定该绿色光框G1为CIE1931色度坐标(0.44,0.50)、(0.44,0.55)、(0.26,0.62)、(0.27,0.40)及(0.39,0.45)所界定的范围，该红色光框R1对应为CIE1931色度坐标(0.52,0.35)、(0.56,0.39)、(0.64,0.30)、(0.47,0.16)及(0.46,0.32)所界定的范围。然后再选取该设定直线L1对应位于该绿色光框G1的端点g1坐标为(0.328,0.511)，对应位于该红色光框R1的端点r1坐标为(0.582,0.310)，并使该第一LED11相较于该第二LED12的该亮度比值在1.2～2.0范围内进行测量，其结果如表一所示。
表一
由表一可知，测量后可得该LED发光装置1在不同亮度比值下的整体色温形成如表一所述的A～D四个坐标点，且A～D位于该色温目标框A1内的该设定直线L1上，并该LED发光装置1的整体色温值介于2586K～2859K，确实符合ANSI2700K～3000K的目标，且通过该亮度比值的调控，即可使该LED发光装置1的整体色温于该设定直线L1摆荡。
如图8所示为本发明第二实施态样的CIE1931色度坐标图。依据前述条件，选定另一该设定直线L2，且该设定直线L2对应位于该绿色光框G1的端点g1’坐标为(0.322,0.484)，对应位于该红色光框R1的端点r1’坐标为(0.558,0.304)，该第一LED11相较该第二LED12的该亮度比值亦介于1.2～2.0的设定条件下进行测量，其结果如下表二所示。
表二
由表二可知，测量后可得该LED发光装置1在不同亮度比值下的整体色温形成如表二所述的A～D四个坐标点，且A～D位于该色温目标框A1内的该设定直线L2上，该LED发光装置1的色温值介于2870K～3219K，确实符合ANSI2700K～3000K的目标，且通过该亮度比值的调控，即可使该LED发光装置1的整体色温于该设定直线L2摆荡。
如图9所示为本发明第三实施态样的CIE1931色度坐标图。ANSI4100K的规范指色温介于3710K～4260K的范围内，当该LED发光装置1的目标色温为ANSI4100K时，其于CIE色度坐标上对应的该色温目标框A2为(0.400,0.403)、(0.374,0.388)、(0.367,0.358)及(0.390,0.371)所界定的范围。并选定该绿色光框G2为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的范围，该红色光框R2为CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范围。然后再选取该设定直线L3，且该设定直线L3对应位于该绿色光框G2的端点g2坐标为(0.311,0.461)，对应位于该红色光框R2的端点r2坐标为(0.489,0.264)，且该第一LED11相较于该第二LED12的该亮度比值则介于2.2～3.2，综合上述条件后针对该LED发光装置1进行测量，其结果如下表三所示。
表三
由表三可知，测量后可得该LED发光装置1在不同亮度比值下的整体色温形成如表三所述的A～D四个坐标点，且A～D位于该色温目标框A2内的该设定直线L3上，该LED发光装置1的色温值介于3711K～4104K，确实符合ANSI4100K的目标，且通过该亮度比值的调控，即可使该LED发光装置1的整体色温于该设定直线L3摆荡。
如图10所示为本发明第四实施态样的CIE1931色度坐标图。ANSI5000K的规范指色温介于4746K～5312K，当该LED发光装置1的目标色温为ANSI5000K时，其于CIE1931色度坐标上对应的该色温目标框A3为(0.355,0.375)、(0.338,0.362)、(0.337,0.337)及(0.351,0.348)所界定的范围。并选定该绿色光框G3为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的范围，该红色光框R3为CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范围。接续再选取该设定直线L4，且该设定直线L4对应位于该绿色光框G3的端点g3坐标为(0.307,0.440)，对应位于该红色光框R3的端点r3坐标为(0.411,0.223)，且该第一LED11相较于该第二LED12的该亮度比值则介于3.6～4.2，综合上述条件后针对该LED发光装置1进行测量，其结果如下表四所示。
表四
由表四可知，测量后可得该LED发光装置1在不同亮度比值下的整体色温形成如表四所述的A～D四个坐标点，且A～D位于该色温目标框A3内的该设定直线L4上，该LED发光装置1的色温值介于4817K～5122K，确实符合ANSI5000K的目标，且通过该亮度比值的调控，即可使该LED发光装置1的整体色温于该设定直线L4摆荡。
如图11所示为本发明第五实施态样的CIE1931色度坐标图。ANSI6500K指色温介于6022K～7042K的范围内，当该LED发光装置1的目标色温为ANSI6500K时，其于CIE色度坐标上对应的该色温目标框A4为(0.321,0.348)、(0.303,0.331)、(0.307,0.312)及(0.322,0.325)所界定的范围。并选定该该绿色光框G4为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.30,0.60)、(0.28,0.60)、(0.27,0.47)、(0.24,0.32)及(0.285,0.34)所界定的范围，该红色光框R4为CIE1931色度坐标(0.37,0.32)、(0.45,0.18)、(0.29,0.08)、(0.28,0.20)及(0.30,0.27)所界定的范围。然后再选取该设定直线L5，且该设定直线L5对应位于该绿色光框G4的端点g4坐标为(0.282,0.390)，对应位于该红色光框R4的端点r4坐标为(0.382,0.195)，且该第一LED11相较于该第二LED12的该亮度比值介于3.6～4.2，综合上述条件后针对该LED发光装置1进行测量，其结果如下表五所示。
表五
由表五可知，测量后可得该LED发光装置1在不同亮度比值下的整体色温形成如表五所述的A～D四个坐标点，且A～D位于该色温目标框A4内的该设定直线L5上，该LED发光装置1的色温值介于6323K～6610K，确实符合ANSI6500K的目标，且通过该亮度比值的调控，即可使该LED发光装置1的整体色温于该设定直线L5摆荡。
依据上述该LED发光装置1于各设定条件下量测的结果可知，该LED发光装置1整体色温确实可符合该色温目标框，并可进一步利用该亮度比值在符合该色温目标框的情况下，微调该LED发光装置1的色温，提供了具高调整自由度的LED发光装置制造方法以及该LED发光装置1。
综上所述，本发明公开的LED发光装置的制造方法及LED发光装置易于调整色温，以提供更高的调光自由度，且同时具有更佳的发光效率。本案发明人不局限于传统思维，而是采用非属白色光源的LED，利用异色混光方式使得LED发光装置呈现白光色温，解决了过往认为会产生的色温不均现象，且无论该第一LED及该第二LED于该基板的排列设置态样为何，皆可调整至均匀白光，不会使特定区块受该第一LED的绿光或是该第二LED的红光影响而产生色温偏差，同时亦具有更优越的发光效率。此外，可通过设置该第一LED及该第二LED的数量调整该亮度比值，以使该LED发光装置的整体色温于符合目标色温下进行微调，以增进该LED发光装置的光学品位，提供更佳的色温呈现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明实施的范围；故在不脱离本发明的精神与范围下所作的均等变化与修饰，皆应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (22)

1.一种易于调整色温的LED发光装置的制造方法，用于将色温调整至符合ANSI所定CIE1931色度坐标上至少一色温目标框内的色温，其特征在于，包括以下步骤：
选定一蓝色LED芯片；
利用一绿色荧光粉和该蓝色LED芯片，于CIE1931色度坐标上决定一绿色光框；
利用一红色荧光粉和该蓝色LED芯片，于CIE1931色度坐标上决定一红色光框；及
选取通过该色温目标框的一设定直线，且该设定直线的两个端点分别落于该绿色光框与该红色光框内，据此决定该绿色荧光粉浓度与该红色荧光粉浓度；其中该绿色荧光粉与该蓝色LED芯片封装于一体形成一第一LED，该红色荧光粉与该蓝色LED芯片封装于一体形成一第二LED，并使至少一该第一LED与至少一该第二LED设置于一基板上。
2.根据权利要求1所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，还包含以下步骤：当该设定直线通过该色温目标框而形成两个交点时，通过设置该第一LED与该第二LED的数量调整该第一LED与该第二LED的一亮度比值，使该LED发光装置的整体色温于该色温目标框内的该设定直线上摆荡。
3.根据权利要求2所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该蓝色LED芯片的波长为400nm～480nm，该红色荧光粉被激发后的红光波长为600nm～650nm，该绿色荧光粉被激发后的绿光波长为515nm～560nm。
4.根据权利要求3所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.481,0.431)、(0.459,0.394)、(0.430,0.417)及(0.415,0.382)所界定的范围；该绿色光框为CIE1931色度坐标(0.44,0.50)、(0.44,0.55)、(0.26,0.62)、(0.27,0.40)及(0.39,0.45)所界定的范围；该红色光框为CIE1931色度坐标(0.52,0.35)、(0.56,0.39)、(0.64,0.30)、(0.47,0.16)及(0.46,0.32)所界定的范围。
5.根据权利要求4所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该第一LED与该第二LED的该亮度比值为1.2～2.0。
6.根据权利要求3所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.400,0.403)、(0.374,0.388)、(0.367,0.358)及(0.390,0.371)所界定的范围；该绿色光框为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的范围；该红色光框为CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范围。
7.根据权利要求6所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该第一LED与该第二LED的该亮度比值为2.2～3.2。
8.根据权利要求3所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.355,0.375)、(0.338,0.362)、(0.337,0.337)及(0.351,0.348)所界定的范围；该绿色光框为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的范围；该红色光框为CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范围。
9.根据权利要求8所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该第一LED与该第二LED的该亮度比值为3.6～4.2。
10.根据权利要求3所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.321,0.348)、(0.303,0.331)、(0.307,0.312)及(0.322,0.325)所界定的范围；该绿色光框为CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.30,0.60)、(0.28,0.60)、(0.27,0.47)、(0.24,0.32)及(0.285,0.34)所界定的范围；该红色光框为CIE1931色度坐标(0.37,0.32)、(0.45,0.18)、(0.29,0.08)、(0.28,0.20)及(0.30,0.27)所界定的范围。
11.根据权利要求10所述的LED发光装置的制造方法，其特征在于，该第一LED与该第二LED的该亮度比值为3.6～4.2。
12.一种LED发光装置，用于将色温调整至符合CIE1931色度坐标上的至少一色温目标框内的色温，其特征在于，包括：
一基板；
至少一第一LED，设于该基板，并包含一第一蓝色LED芯片及一绿色荧光粉，该绿色荧光粉通过吸收该第一蓝色LED芯片发出的蓝光而激发产生绿光；及
至少一第二LED，设于该基板，并包含一第二蓝色LED芯片及一红色荧光粉，该红色荧光粉通过吸收该第二蓝色LED芯片发出的蓝光而激发产生红光；其中，该第一蓝色LED芯片与该第二蓝色LED芯片的规格相同，且该第一LED的绿光与该第二LED的红光对应为CIE1931色度坐标上通过该色温目标框的一设定直线的两个端点。
13.根据权利要求12所述的LED发光装置，其特征在于，该设定直线与该色温目标框形成两个交点时，通过设置该第一LED与该第二LED的数量调整该第一LED与该第二LED的一亮度比值，使该LED发光装置的整体色温于该色温目标框内的该设定直线上摆荡。
14.根据权利要求13所述的LED发光装置，其特征在于，该第一蓝色LED芯片及该第二蓝色LED芯片的波长为400nm～480nm，该红色荧光粉被激发后的红光波长为600nm～650nm，该绿色荧光粉被激发后的绿光波长为515nm～560nm。
15.根据权利要求14所述的LED发光装置，其特征在于，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.481,0.431)、(0.459,0.394)、(0.430,0.417)及(0.415,0.382)所界定的范围；该第一LED的绿光落于CIE1931色度坐标(0.44,0.50)、(0.44,0.55)、(0.26,0.62)、(0.27,0.40)及(0.39,0.45)所界定的一绿色光框中；该第二LED的红光落于CIE1931色度坐标(0.52,0.35)、(0.56,0.39)、(0.64,0.30)、(0.47,0.16)及(0.46,0.32)所界定的一红色光框中。
16.根据权利要求15所述的LED发光装置，其特征在于，该第一LED与该第二LED的该亮度比值为1.2～2.0。
17.根据权利要求14所述的LED发光装置，其特征在于，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.400,0.403)、(0.374,0.388)、(0.367,0.358)及(0.390,0.371)所界定的范围；该第一LED的绿光落于CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的一绿色光框中；该第二LED的红光落于CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的一红色光框中。
18.根据权利要求17所述的LED发光装置，其特征在于，该第一LED与该第二LED的该亮度比值为2.2～3.2。
19.根据权利要求14所述的LED发光装置，其特征在于，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.355,0.375)、(0.338,0.362)、(0.337,0.337)及(0.351,0.348)所界定的范围；该第一LED的绿光落于CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.40,0.45)、(0.38,0.60)、(0.35,0.64)、(0.33,0.65)、(0.24,0.55)及(0.26,0.32)所界定的一绿色光框中；该第二LED的红光落于CIE1931色度坐标(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的一红色光框中。
20.根据权利要求19所述的LED发光装置，其特征在于，该第一LED与该第二LED的该亮度比值为3.6～4.2。
21.根据权利要求14所述的LED发光装置，其特征在于，该色温目标框为CIE1931色度坐标(0.321,0.348)、(0.303,0.331)、(0.307,0.312)及(0.322,0.325)所界定的范围；该第一LED的绿光落于CIE1931色度坐标(0.37,0.42)、(0.30,0.60)、(0.28,0.60)、(0.27,0.47)、(0.24,0.32)及(0.285,0.34)所界定的一律色光框中；该第二LED的红光落于CIE1931色度坐标(0.37,0.32)、(0.45,0.18)、(0.29,0.08)、(0.28,0.20)及(0.30,0.27)所界定的一红色光框中。
22.根据权利要求21所述的LED发光装置，其特征在于，该第一LED与该第二LED的该亮度比值为3.6～4.2。
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