TWI670446B - Led燈具製造方法及其led燈具 - Google Patents

Led燈具製造方法及其led燈具 Download PDF

Info

Publication number
TWI670446B
TWI670446B TW108104866A TW108104866A TWI670446B TW I670446 B TWI670446 B TW I670446B TW 108104866 A TW108104866 A TW 108104866A TW 108104866 A TW108104866 A TW 108104866A TW I670446 B TWI670446 B TW I670446B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circadian rhythm
rhythm factor
color temperature
factor
low
Prior art date
Application number
TW108104866A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202030439A (zh
Inventor
吳志賢
路洹瀛
吳沛芳
Original Assignee
東貝光電科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東貝光電科技股份有限公司 filed Critical 東貝光電科技股份有限公司
Priority to TW108104866A priority Critical patent/TWI670446B/zh
Priority to CN201910120504.XA priority patent/CN111561667A/zh
Priority to DE102019106405.8A priority patent/DE102019106405A1/de
Application granted granted Critical
Publication of TWI670446B publication Critical patent/TWI670446B/zh
Publication of TW202030439A publication Critical patent/TW202030439A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/90—Methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F21V9/32—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source characterised by the arrangement of the photoluminescent material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B47/00—Circuit arrangements for operating light sources in general, i.e. where the type of light source is not relevant
    • H05B47/10—Controlling the light source
    • H05B47/16—Controlling the light source by timing means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本發明提出一種LED燈具製造方法及其LED燈具，其中LED燈具供與設定裝置電訊連接，包含：接收模組、控制模組及發光模組。其中該接收模組係接收來自該設定裝置之一調控指令，而該控制模組與該接收模組電性連接，且該控制模組包含晝夜節律切換模組，並利用調整螢光粉濃度而形成高晝夜節律因子模式與低晝夜節律因子模式；而該發光模組係電性連接該控制模組，且該發光模組具有至少一藍色LED及複數個不同發射波長之螢光粉，供以接收該藍色LED發出之光而受激發；藉此透過該調控指令使該控制模組驅動該發光模組，進而形成一預定色溫下分別具有不同高低值之晝夜節律因子的發光模式。

Description

LED燈具製造方法及其LED燈具
本發明係與照明燈具領域相關，特別是關於在同一色溫下可進一步設定不同高低晝夜節律因子表現之LED燈具製造方法及其LED燈具。
於日常中除自然光之接觸外，多數人最常接觸之光源即屬人工照明之部分。而以半導體元件所製成之發光二極體(LED)係為目前較為節能省電之光源種類，且發光二極體之發光效率高，壽命長，顏色可調性和穩健性亦皆優於傳統光源。因此，現行許多照明器具多改以發光二極體作為優先考量。
從人眼可見與否作為光之分類基礎，係可分為可見光與不可見光，而可見光的波長範圍約介於380~760nm之間，於此範圍以外之電磁波則為不可見光。由於人類眼睛存有錐狀及柱狀等不同光敏感細胞，導致該些細胞對於光的感受亦不盡相同。例如錐狀光敏感細胞乃是一種感色之光敏感細胞而對光的敏感度較差，故在一般較為明亮之環境下始具有感光作用。另方面，人類眼睛對於不同波長之光係具有不同之敏感度，而錐狀細胞對於不同波長光的敏感度曲線，學理上稱之為明視感度曲線(Photopic curve；Chromatic perception at normal state)，或稱光度函數(Luminosity function)。一般來說，明視感度曲線之波峰位於波長約555nm之處，意旨人類眼睛之錐狀細胞對於555nm波長的光具有最高敏感度，且1瓦特555nm波長的綠光約等於683流明(Lumen,Lm)。至於柱狀光敏感細胞係屬於無法感色之光敏感細胞，然其光敏感度則相當靈敏。對於柱 狀細胞於不同波長光的敏感度曲線，學理上稱之為暗視感度曲線(Scotopic curve；Achromatic perception at low level of illuminance)。而暗視感度曲線之波峰位於波長約507nm之處，且1瓦特507nm波長的光約等於1700流明(Lumen,Lm)。附帶一提，對於555nm波長之光，不管應用於明視感度或暗示感度，其1瓦特皆等於683流明。
在地球上的生命進化中，太陽及其光譜以及晝夜的交替在人類適應自然環境中產生重要作用。而作為光的受體，人眼深受標準光的影響，人眼的結構和功能在長期日常工作中更加習慣。因此，期望以發光二極體為基礎之人造光源表現出與標準光相當的特性，例如色溫和晝夜節律因子表現。以前多數研究皆著墨於眾所周知的光度和色度參數，色坐標，演色性，輻射發光效率等，而較少有關於晝夜節律因子之調整設置。
有鑑於此，本發明團隊感其現今作法未臻完善而竭其心智苦心思索，並憑其從事該項研究多年之經驗累積，終而提出一種在同一色溫下可進一步設定不同高低晝夜節律因子表現之LED燈具製造方法及其LED燈具，以期改善上述習知技術之缺失。
鑑於上述之問題，本發明旨在提供一種LED燈具製造方法及其LED燈具，以期能有效於某一固定色溫下，存在二種以上不同之晝夜節律因子，藉此以利於各種環境或各類使用目的之有效適用。
為達上述目的，本發明提出一種LED燈具製造方法，包括：提供至少一藍色LED；提供複數個不同發射波長之螢光粉，且該等螢光粉係供以接收該藍色LED發出之光而受激發；選定一預定色溫，並由該等螢光粉擇取至少 二個螢光粉，使該等螢光粉受藍色LED激發後混合發出該預定色溫光線；設定一高晝夜節律因子模式，係針對前述所選定且發射波長接近480nm之該等螢光粉增加濃度；或針對前述所選定且發射波長接近550nm之該等螢光粉減少濃度；及設定一低晝夜節律因子模式，係針對前述所選定且發射波長接近480nm之該等螢光粉減少濃度；或針對前述所選定且發射波長接近550nm之該等螢光粉增加濃度；藉此利用調整螢光粉濃度製成維持該預定色溫且兼具有至少高、低晝夜節律因子二個模式之LED燈具。
其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為2500K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.35；該低晝夜節律因子L最小可達0.24。
其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為2700K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.41；該低晝夜節律因子L最小可達0.27。
其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為3000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.46；該低晝夜節律因子L最小可達0.35。
其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為4000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.71；該低晝夜節律因子L最小可達0.51。
其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為5000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.82；該低晝夜節律因子L最小可達0.65。
其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為6000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.90；該低晝夜節律因子L最小可達0.75。
其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為6500K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.94；該低晝夜節律因子L最小可達0.80。
更進一步，本發明亦提出一種LED燈具，供與一設定裝置電訊連接，包含：一接收模組，係以有線或無線方式接收來自該設定裝置之一調控指令；一控制模組，與該接收模組電性連接，該控制模組包含一晝夜節律切換模組，其中該晝夜節律切換模組具有一高晝夜節律因子模式與一低晝夜節律因子模式；且該高晝夜節律因子模式與該低晝夜節律因子模式係分別利用調整螢光粉濃度而形成；及至少一發光模組，電性連接該控制模組，該發光模組具有至少一藍色LED及複數個不同發射波長之螢光粉，且該等螢光粉係供以接收該藍色LED發出之光而受激發；藉此透過該調控指令使該控制模組驅動該發光模組，進而形成一預定色溫下分別具有不同高低值之晝夜節律因子的發光模式。
其中，該控制模組更包含：一色溫切換模組，該色溫切換模組供以切換不同之該預定色溫，並於該預定色溫下可進一步選擇執行該高晝夜節律因子模式或該低晝夜節律因子模式。
其中，該控制模組更包含：一時區校準切換模組，該時區校準切換模組係利用全球定位系統確認所在時區，並依據該地季節之平均日出及平均日落時間自動調變對應之該預定色溫，並於該預定色溫下進一步選擇該高晝夜節律因子模式或該低晝夜節律因子模式。
其中，該控制模組更包含：一定時切換模組，該定時切換模組供以設定複數個切換時段，並於該等切換時段自動調變對應之該預定色溫，並於該預定色溫下進一步選擇該高晝夜節律因子模式或該低晝夜節律因子模式。
進一步地，該晝夜節律切換模組更包含：一標準晝夜節律因子模式，且於固定之該預定色溫下，該標準晝夜節律因子模式之晝夜節律因子大小係介於該高晝夜節律因子模式與該低晝夜節律因子模式之間。
綜上所述，本發明所提出之LED燈具製造方法及其LED燈具，係僅藉由調變螢光粉濃度之方式，即可使LED燈具達到在相同色溫下，同時具備極高與極低之晝夜節律因子表現，而可讓使用者依據如環境或時間需求選擇在該預定色溫下的晝夜節律因子大小，以透過高晝夜節律因子來提升人體的警惕與興奮程度，或是透過低晝夜節律因子使得人們可以放鬆。透過本發明，使燈具不單只是提供視覺信息辨識之照明功效，更可提升照明光線對於人類的生理與心理系統影響。具體之較佳該預定色溫、該高晝夜節律因子值及該低晝夜節律因子值之實施態樣，則如前各段內容所舉例說明。在該LED燈具係可更進一步地設置如該色溫切換模組、該時區校準模組及該定時切換模組等，以讓該LED燈具具有更多元化的照明狀態設定與選擇。
1‧‧‧LED燈具
10‧‧‧接收模組
11‧‧‧控制模組
111‧‧‧晝夜節律切換模組
1111‧‧‧高晝夜節律因子模式
1112‧‧‧低晝夜節律因子模式
1113‧‧‧標準晝夜節律因子模式
112‧‧‧色溫切換模組
113‧‧‧時區校準切換模組
114‧‧‧定時切換模組
12‧‧‧發光模組
2‧‧‧設定裝置
S01~S04‧‧‧步驟
第1圖，為本發明較佳實施例之LED燈具製造方法步驟流程圖。
第2圖，為本發明較佳實施例之LED燈具方塊示意圖。
第3圖，為本發明較佳實施例之LED燈具應用示意圖(一)。
第4圖，為本發明較佳實施例之LED燈具應用示意圖(二)。
第5圖，為標準LED於2700K色溫下之光譜曲線示意圖。
第6圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於2700K色溫且為低晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖(一)。
第7圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於2700K色溫且為低晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖(二)。
第8圖，為標準LED於4000K色溫下之光譜曲線示意圖。
第9圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於4000K色溫且為高晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖(一)。
第10圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於4000K色溫且為高晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖(二)。
第11圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於4000K色溫且為高晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖(三)。
第12圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於2500K色溫且為低晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖。
第13圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於3000K色溫且為低晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖。
第14圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於4000K色溫且為低晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖。
第15圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於4000K色溫且為高晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖。
第16圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於5000K色溫且為高晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖。
第17圖，為本發明較佳實施例之LED燈具於6500K色溫且為高晝夜節律因子模式下之光譜曲線示意圖。
根據醫學研究指出，光學信息對於人類的生理系統不僅提供視覺信息辨識，進一步對其物理，生理和心理行為亦造成影響，而當光進入人眼時，將同時產生非視覺生物效應。這種作用在褪黑激素，皮質醇和其他激素的形成與釋放發生重要作用，最終並影響人類的健康或工作表現。例如在白天與夜間即應接受不同程度之刺激，以防止對人類晝夜節律產生不良影響。為了簡單地表徵白光源的非視覺生物效應，學理上將褪黑激素抑制光譜與光譜發光靈敏度函數結合起來，並定義了影響因子，即晝夜節律因子(Circadian action factor；CAF)。例如在工作場所，具有高晝夜節律因子值的白光可以提高工作人員的警惕和興奮程度，而在臥室中，需要具有低晝夜節律因子值的白光來幫助人們放鬆。
為使晝夜節律因子之變因得以有效控制，本發明並不針對驅動電流與晝夜節律因子為關聯性研究。本發明係利用螢光粉之比重調整方式，進一步達到於一預定色溫下分具高低晝夜節律因子之照明表現。基本上，晝夜節律因子可表現為CAF={ʃP(λ)C(λ)dλ}/{ʃP(λ)V(λ)dλ}。其中C(λ)黑色素感度函數(melanopic sensitivity function)，P(λ)為最高發光效率，V(λ)為明視感度函數，CAF即針對二者之光通量相除而得。是以，本發明依此為基礎進一步提出可於同一色溫下，進一步設定不同高低晝夜節律因子表現之LED燈具製造方法及其LED燈具。
請參閱第1圖，其係為本發明較佳實施例之LED燈具製造方法步驟流程圖。該LED燈具製造方法包含以下步驟，首先，提供至少一藍色LED(步驟S01)。提供複數個不同發射波長之螢光粉，且該等螢光粉係供以接收該藍色LED發出之光而受激發(步驟S02)。接續，選定一預定色溫，並由該等螢光粉擇取至少二個螢光粉，使該等螢光粉受藍色LED激發後混合發出該預定色溫光線(步驟S03)。而後，設定一高晝夜節律因子模式，係針對前述所選定且發射波長接近480nm之該等螢光粉增加濃度；或針對前述所選定且發射波長接近550nm之該等螢光粉減少濃度；與設定一低晝夜節律因子模式，係針對前述所選定且發射波長接近480nm之該等螢光粉減少濃度；或針對前述所選定且發射波長接近550nm之該等螢光粉增加濃度(步驟S04)，藉此，利用調整螢光粉濃度製成維持該預定色溫且兼具有至少高、低晝夜節律因子二個模式之LED燈具。透過前述之該LED燈具製造方法，即可利用調整螢光粉濃度之方式，製成可維持在該預定色溫同時至少兼具高、低晝夜節律因子模式之LED燈具，進而讓LED燈具能夠因應各種目的、時間選擇不同的晝夜節律因子模式使用，大幅增進LED燈具的適用性。並且，透過調整螢光粉濃度比重之方式，係有別於過往其他調整手段，而具備更為有效且精確之調整效能，同時，針對用以發光之光源結構本身進行調整，係可降低受到其他控制條件影響所導致的調整偏差。
以下續以針對可於同一色溫下進一步選擇不同高低晝夜節律因子表現之該LED燈具1予以說明，請參閱第2~4圖，其係為本發明較佳實施例之LED燈具方塊示意圖與各應用示意圖。該LED燈具1供與一設定裝置2電訊連接，且包含一接收模組10、一控制模組11及至少一發光模組12。該接收模組10係以有線或無線方式接收來自該設定裝置2之一調控指令，該發光模組12係與該接收 模組10電性連接，該控制模組11包含一晝夜節律切換模組111，其中該晝夜節律切換模組111具有一高晝夜節律因子模式1111與一低晝夜節律因子模式1112；且該高晝夜節律因子模式1111與該低晝夜節律因子模式1112係分別利用調整螢光粉濃度而形成。該發光模組12係電性連接該控制模組11，該發光模組12具有至少一藍色LED及複數個不同發射波長之螢光粉，且該等螢光粉係供以接收該藍色LED發出之光而受激發。藉此，透過該調控指令使該控制模組驅動該發光模組12，進而形成一預定色溫下分別具有不同高低值之晝夜節律因子的發光模式。該LED燈具1係可於同一該預定色溫下，提供至少兩種晝夜節律因子模式之發光狀態，讓使用者可依據時間、地點或是其他需求，自行選擇在該預定色溫下之該高晝夜節律因子模式1111或該低晝夜節律因子模式1112，使該LED燈具1可提供更適於使用者的照明光線。
而該LED燈具1之該控制模組11，係可更包含一色溫切換模組112，該色溫切換模組112供以切換不同之該預定色溫，並於該預定色溫下可進一步選擇執行該高晝夜節律因子模式1111或該低晝夜節律因子模式1112。藉此，使用者係可透過該設定裝置2來對該LED燈具1發出切換至不同色溫之該調控指令，讓該LED燈具1能夠進一步地切換色溫，並於切換至所需之該預定色溫後可再選擇執行該高晝夜節律因子模式1111或該低晝夜節律因子模式1112，進而提升該LED燈具1之使用效能。
此外，該控制模組11可更包含一時區校準切換模組113，該時區校準切換模組113係利用全球定位系統確認所在時區，並依據該地季節之平均日出及平均日落時間自動調變對應之該預定色溫，並於該預定色溫下進一步選擇該高晝夜節律因子模式1111或該低晝夜節律因子模式1112。藉此，使用者可選 擇自動偵測該LED燈具1所在之時區，並依據平均日出、日落時間而自動調變該預定色溫，進而讓使用者可隨著時間變化自動獲得最適切的對應照明，且當該預定色溫變動後，皆可在該預定色溫下進一步選擇該高晝夜節律因子模式1111或該低晝夜節律因子模式1112，讓使用者因應所在地點、環境自行選擇適合的晝夜節律因子模式。
為可提升使用者對該LED燈具1之調變靈活性而可依據喜好設定發光狀態，該控制模組11可更包含一定時切換模組114，該定時切換模組114供以設定複數個切換時段，並於該等切換時段自動調變對應之該預定色溫，並於該預定色溫下進一步選擇該高晝夜節律因子模式1111或該低晝夜節律因子模式1112。藉此，使用者可依據自身的生活作息或行程安排，讓該LED燈具1在指定的時間區間內形成所需的發光狀態，例如某一時段係為該使用者的讀書時間，此時則可設定該LED燈具1於該切換時段內，以較低的該預定色溫及其對應之該高晝夜節律因子模式1111予以發光，提升使用者的讀書效率。
該晝夜節律切換模組111除了包含前述的該高晝夜節律因子模式1111，及該低晝夜節律因子模式1112以供調變選擇外，該晝夜節律切換模組111可更包含一標準晝夜節律因子模式1113，且於固定之該預定色溫下，該標準晝夜節律因子模式1113之晝夜節律因子大小係介於該高晝夜節律因子模式1111與該低晝夜節律因子模式1112之間。藉此，使用者若無需過高或過低之晝夜節律因子時，亦可透過該LED燈具1達到所需照明效果。
如第3及4圖所示，該設定裝置2較佳可為智慧型手機、平板電腦等可攜式電子裝置，以讓使用者便於隨時設定所需的照明狀態，當然，該設定裝置2亦可為直接設置於該LED燈具1上的設定結構，於本實施例係以該設定裝 置2為平板電腦，並針對遠方的該LED燈具1加以設定為例。使用者透過該設定裝置2之使用者介面，即可選擇所需之發光色溫、對應之該高、標準或低晝夜節律因子模式，或開啟全球定位系統而使該LED燈具1依據該時區校準切換模組113而自動調變色溫，以及自行設定該切換時段來讓該LED燈具1於對應之該切換時段中，以設定的色溫及晝夜節律因子模式發光等發光狀態。例如使用者選取畫面上方的該預定色溫及中央的該低晝夜節律因子模式後，該設定裝置2即發出該調控指令予該LED燈具1，該LED燈具1之該接收模組10則接收該調控指令，該控制模組11接收該調控指令後即依據該調控指令所選擇的色溫值與該低晝夜節律因子模式來驅動該發光模組12，使其依據所設定的該預定色溫及該低晝夜節律因子模式發光，提供所需照明。或是選擇開啟全球定位模式之按鈕，即可透過該時區校準切換模組113來進行定位與偵測時區，使該LED燈具1可自行調變發光狀態。或是如第4圖所示，使用者可自行設定該等切換時段中的色溫與晝夜節律因子模式狀態，例如使用者輸入該等切換時段之時間區間為2小時30分鐘，且選擇2500K之色溫以及該標準晝夜節律因子模式，此時該設定裝置2即發出該調控指令予該LED燈具1，該LED燈具1之該接收模組10則接收該調控指令，該控制模組11接收該調控指令後即依據該調控指令所選擇的2500K之該預定色溫與該標準晝夜節律因子模式來驅動該發光模組12，使其依據所設定的該預定色溫及該標準晝夜節律因子模式發光，提供所需照明。當然，除了透過如圖所示的該設定裝置2來針對該LED燈具1進行調控設定外，該LED燈具1亦可透過如設置在燈具上的指撥開關結構，簡易地控制該LED燈具1於固定之該預定色溫下之該高、低晝夜節律因子模式，進而實現設定之功效。其中，圖中所示之該設定裝置2使用者介面僅為一較佳示意說明，非表示實際介面設計。
實際應用上，前述的LED燈具製造方法及LED燈具1，係可具有多種色溫與對應之該高晝夜節律因子模式1111及該低晝夜節律因子模式1112之呈現。較佳者，該LED燈具1於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式1111具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式1112具有一低晝夜節律因子L，而在各種該預定色溫中，係具備不同之該高晝夜節律因子H與該低晝夜節律因子L，例如當該預定色溫為2500K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.35，該低晝夜節律因子L最小可達0.24；該預定色溫為2700K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.41，該低晝夜節律因子L最小可達0.27；該預定色溫為3000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.46、該低晝夜節律因子L最小可達0.35；該預定色溫為4000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.71，該低晝夜節律因子L最小可達0.51；該預定色溫為5000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.82，該低晝夜節律因子L最小可達0.65；該預定色溫為6000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.90、該低晝夜節律因子L最小可達0.75；該預定色溫為6500K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.94，該低晝夜節律因子L最小可達0.80。
而本發明之該LED燈具1於各色溫下所具有的高晝夜節律因子和低晝夜節律因子，與太陽光、標準LED以及目前市面上各廠牌燈具於各色溫(CCT)下之晝夜節律因子(CAF)比較結果，係如下表1所示。
由表1可知，本發明之該LED燈具1係在同一該預定色溫下，兼具該高晝夜節律因子模式及該低晝夜節律因子模式，而可隨環境或時間予以選擇變化。可見本發明僅透過調整螢光粉濃度技術，即可使該LED燈具1確實同時具備極高和極低晝夜節律因子的照明表現。
以下並針對部分色溫下之該LED燈具1與標準LED之比較，以及該LED燈具1於不同之發光考量下衍生之調整結果進行說明。請參閱第5~7圖，第5圖係為標準LED於色溫2700K、演色性指數(Color-rending index,CRI)>80，且晝夜節律因子為0.36時之光譜曲線圖。以降低晝夜節律因子之數值為主要調整重點時，則如第6圖所示，其係顯示本發明經由調整螢光粉濃度而製成之該LED燈具 1於該預定色溫為2700K、CRI>76之該低晝夜節律因子模式下，該低晝夜節律因子為0.27時之光譜曲線圖。由此可見藉由減少發射波長接近480nm之該等螢光粉濃度，或增加發射波長接近550nm之該等螢光粉濃度後，係可讓色溫維持於2700K並具有低的晝夜節律因子。進一步地，續以考量演色性問題，本發明亦可再透過微調螢光粉濃度，而製成維持於相同色溫及演色性且晝夜節律因子小於標準LED之LED燈具1，如第7圖所示，其即為該LED燈具1於2700K之該預定色溫、CRI>80且該低晝夜節律因子為0.27之光譜曲線圖。
請參閱第8~11圖，第8圖為標準LED於色溫4000K、CRI>80且晝夜節律因子為0.55時之光譜曲線圖。同樣地，以提高晝夜節律因子之數值為主要調整重點時，則如第9圖所示，其係顯示本發明經由調整螢光粉濃度而製成之該LED燈具於該預定色溫為4000K、CRI>70之該高晝夜節律因子模式下，該高晝夜節律因子為0.83時之光譜曲線圖，由此可見藉由減少發射波長接近550nm之該等螢光粉濃度，或增加發射波長接近480nm之該等螢光粉濃度後，係可讓色溫維持於4000K並具有高的晝夜節律因子。若在調整螢光粉濃度時，除了讓晝夜節律因子上升外，亦須兼顧演色性問題時，係可使該LED燈具1調整至如第10圖所示之光譜曲線圖狀態，其為該LED燈具1於4000K之該預定色溫、CRI>80且該高晝夜節律因子為0.63之光譜曲線圖。在初步調整至CRI>80之演色性後，亦可再透過調整螢光粉濃度之方式將該高晝夜節律因子調高，而如第11圖所示，其即為該LED燈具1於4000K之該預定色溫、CRI>80且該高晝夜節律因子來到0.71之光譜曲線圖，請參閱第12~14圖並請復搭配參閱第7圖，其係為該LED燈具1於各該預定色溫之該低晝夜節律因子模式下之光譜曲線圖。第12圖所示係為該 LED燈具1於該預定色溫為2500K、CRI>80且該低晝夜節律因子模式之該低晝夜節律因子為0.24時之光譜曲線圖；第7圖所示係為該LED燈具1於該預定色溫為2700K、CRI>80且該低晝夜節律因子模式之該低晝夜節律因子為0.27時之光譜曲線圖；第13圖所示係為該LED燈具1於該預定色溫為3000K、CRI>80且該低晝夜節律因子模式之該低晝夜節律因子為0.37時之光譜曲線圖；第14圖所示係為該LED燈具1於該預定色溫為4000K、CRI>80且該低晝夜節律因子模式之該低晝夜節律因子為0.51時之光譜曲線圖。
請參閱第15~17圖，其係為該LED燈具1於各該預定色溫之該高晝夜節律因子模式下之光譜曲線圖。第15圖所示係為該LED燈具1於該預定色溫為4000K、CRI>80且該高晝夜節律因子模式之該高晝夜節律因子為0.71時之光譜曲線圖；第16圖所示係為該LED燈具1於該預定色溫為5000K、CRI>80且該高晝夜節律因子模式之該高晝夜節律因子為0.85時之光譜曲線圖；第17圖所示係為該LED燈具1於該預定色溫為6500K、CRI>80且該高晝夜節律因子模式之該高晝夜節律因子為0.96時之光譜曲線圖。
綜上所述，本發明所提出之LED燈具製造方法及其LED燈具1，係僅藉由調變螢光粉濃度之方式，即可使LED燈具1達到在相同色溫下，同時具備極高與極低之晝夜節律因子表現，而可讓使用者依據如環境或時間需求選擇在該預定色溫下的晝夜節律因子大小，以透過高晝夜節律因子來提升人體的警惕與興奮程度，或是透過低晝夜節律因子使得人們可以放鬆。透過本發明，使燈具不單只是提供視覺信息辨識之照明功效，更可提升照明光線對於人類的生理與心理系統影響。具體之較佳該預定色溫、該高晝夜節律因子值及該低晝夜節律因子值之實施態樣，則如前各段內容所舉例說明。在該LED燈具1係可更進一 步地設置如該色溫切換模組112、該時區校準模組113及該定時切換模組114等，以讓該LED燈具1具有更多元化的照明狀態設定與選擇。
惟，以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故在不脫離本發明之精神與範圍下所做之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。

Claims (20)

  1. 一種LED燈具製造方法，包括：提供至少一藍色LED；提供複數個不同發射波長之螢光粉，且該等螢光粉係供以接收該藍色LED發出之光而受激發；選定一預定色溫，並由該等螢光粉擇取至少二個螢光粉，使該等螢光粉受藍色LED激發後混合發出該預定色溫光線；及設定一高晝夜節律因子模式，係針對前述所選定且發射波長接近480nm之該等螢光粉增加濃度；或針對前述所選定且發射波長接近550nm之該等螢光粉減少濃度；與設定一低晝夜節律因子模式，係針對前述所選定且發射波長接近480nm之該等螢光粉減少濃度；或針對前述所選定且發射波長接近550nm之該等螢光粉增加濃度；藉此利用調整螢光粉濃度製成維持該預定色溫且兼具有至少高、低晝夜節律因子二個模式之LED燈具。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具製造方法，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為2500K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.35；該低晝夜節律因子L最小可達0.24。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具製造方法，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為2700K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.41；該低晝夜節律因子L最小可達0.27。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具製造方法，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為3000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.46；該低晝夜節律因子L最小可達0.35。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具製造方法，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為4000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.71；該低晝夜節律因子L最小可達0.51。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具製造方法，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為5000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.82；該低晝夜節律因子L最小可達0.65。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具製造方法，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為6000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.90；該低晝夜節律因子L最小可達0.75。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之LED燈具製造方法，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為6500K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.94；該低晝夜節律因子L最小可達0.80。
  9. 一種LED燈具，供與一設定裝置電訊連接，包含：一接收模組，係以有線或無線方式接收來自該設定裝置之一調控指令； 一控制模組，與該接收模組電性連接，該控制模組包含一晝夜節律切換模組，其中該晝夜節律切換模組具有一高晝夜節律因子模式與一低晝夜節律因子模式；且該高晝夜節律因子模式與該低晝夜節律因子模式係分別利用調整螢光粉濃度而形成；及至少一發光模組，電性連接該控制模組，該發光模組具有至少一藍色LED及複數個不同發射波長之螢光粉，且該等螢光粉係供以接收該藍色LED發出之光而受激發；藉此透過該調控指令使該控制模組驅動該發光模組，進而形成一預定色溫下分別具有不同高低值之晝夜節律因子的發光模式。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，該控制模組更包含：一色溫切換模組，該色溫切換模組供以切換不同之該預定色溫，並於該預定色溫下可進一步選擇執行該高晝夜節律因子模式或該低晝夜節律因子模式。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，該控制模組更包含：一時區校準切換模組，該時區校準切換模組係利用全球定位系統確認所在時區，並依據該地季節之平均日出及平均日落時間自動調變對應之該預定色溫，並於該預定色溫下進一步選擇該高晝夜節律因子模式或該低晝夜節律因子模式。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，該控制模組更包含：一定時切換模組，該定時切換模組供以設定複數個切換時段，並於該等切換時段自動調變對應之該預定色溫，並於該預定色溫下進一步選擇該高晝夜節律因子模式或該低晝夜節律因子模式。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，該晝夜節律切換模組更包含：一標準晝夜節律因子模式，且於固定之該預定色溫下，該標準晝夜節律因子模式之晝夜節律因子大小係介於該高晝夜節律因子模式與該低晝夜節律因子模式之間。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為2500K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.35；該低晝夜節律因子L最小可達0.24。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為2700K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.41；該低晝夜節律因子L最小可達0.27。
  16. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為3000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.46；該低晝夜節律因子L最小可達0.35。
  17. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為4000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.71；該低晝夜節律因子L最小可達0.51。
  18. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模 式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為5000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.82；該低晝夜節律因子L最小可達0.65。
  19. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為6000K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.90；該低晝夜節律因子L最小可達0.75。
  20. 如申請專利範圍第9項所述之LED燈具，其中，於該預定色溫下，該高晝夜節律因子模式具有一高晝夜節律因子H，該低晝夜節律因子模式具有一低晝夜節律因子L，而該預定色溫為6500K時，該高晝夜節律因子H最大可達0.94；該低晝夜節律因子L最小可達0.80。
TW108104866A 2019-02-13 2019-02-13 Led燈具製造方法及其led燈具 TWI670446B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108104866A TWI670446B (zh) 2019-02-13 2019-02-13 Led燈具製造方法及其led燈具
CN201910120504.XA CN111561667A (zh) 2019-02-13 2019-02-18 Led灯具制造方法及其led灯具
DE102019106405.8A DE102019106405A1 (de) 2019-02-13 2019-03-13 Herstellungsverfahren für LED-Lampe und LED-Lampe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW108104866A TWI670446B (zh) 2019-02-13 2019-02-13 Led燈具製造方法及其led燈具

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI670446B true TWI670446B (zh) 2019-09-01
TW202030439A TW202030439A (zh) 2020-08-16

Family

ID=68618799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108104866A TWI670446B (zh) 2019-02-13 2019-02-13 Led燈具製造方法及其led燈具

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN111561667A (zh)
DE (1) DE102019106405A1 (zh)
TW (1) TWI670446B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112153786A (zh) * 2020-09-09 2020-12-29 中山和欣灯饰有限公司 具有生理调光的照明装置及其调光方法
CN115696675A (zh) * 2022-11-21 2023-02-03 四川世纪和光科技发展有限公司 助眠灯和助眠灯的控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200952034Y (zh) * 2006-09-14 2007-09-26 北京市普镭挺真空镀膜设备有限公司 超大型等离子真空镀膜装置
CN107248511A (zh) * 2017-06-23 2017-10-13 厦门大学 一种具有低司辰节律因子的三基色白光led
US20190029092A1 (en) * 2016-01-28 2019-01-24 EcoSense Lighting, Inc. Methods of Providing Tunable Warm White Light
TW201906497A (zh) * 2017-06-26 2019-02-01 財團法人工業技術研究院 光源裝置及顯示裝置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013061943A1 (ja) * 2011-10-24 2013-05-02 株式会社東芝 白色光源およびそれを用いた白色光源システム
CN104540263B (zh) * 2014-11-11 2017-06-06 鸿利智汇集团股份有限公司 一种模拟日光变化的方法及装置
CN105739226B (zh) * 2014-12-08 2019-06-21 深圳光峰科技股份有限公司 投影系统
WO2017131693A1 (en) * 2016-01-28 2017-08-03 Ecosense Lighting Inc Compositions for led light conversions
DE102017204086A1 (de) * 2017-03-13 2018-09-13 Osram Gmbh Verfahren zum betreiben einer lichtemittierenden baugruppe und lichtemittierende baugruppe
CN109671836A (zh) * 2017-10-13 2019-04-23 易美芯光（北京）科技有限公司 一种可调色温可调显指可调亮度白光led的实现方法
CN108458323B (zh) * 2018-02-14 2020-01-17 易事化控制设备股份有限公司 一种降低蓝光危害的led灯珠荧光粉、led灯珠及其制备方法
CN109708017A (zh) * 2018-12-20 2019-05-03 宁波公牛光电科技有限公司 一种光源和自然光谱的生成方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200952034Y (zh) * 2006-09-14 2007-09-26 北京市普镭挺真空镀膜设备有限公司 超大型等离子真空镀膜装置
US20190029092A1 (en) * 2016-01-28 2019-01-24 EcoSense Lighting, Inc. Methods of Providing Tunable Warm White Light
CN107248511A (zh) * 2017-06-23 2017-10-13 厦门大学 一种具有低司辰节律因子的三基色白光led
TW201906497A (zh) * 2017-06-26 2019-02-01 財團法人工業技術研究院 光源裝置及顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111561667A (zh) 2020-08-21
DE102019106405A1 (de) 2020-08-13
TW202030439A (zh) 2020-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11800613B2 (en) Lighting device including solid state emitters with adjustable control
US10477640B2 (en) LED lighting system
US9681510B2 (en) Lighting device with operation responsive to geospatial position
US11859778B2 (en) Color separation lighting devices
US20200016365A1 (en) Systems and methods of dynamic illumination and temporally coordinated spectral control and biological dimming
JP2018531478A6 (ja) 動作調整可能な照明デバイス
JP2009259639A (ja) 照明装置
JP2015522931A (ja) パーソナライズ照明を提供する方法及び装置
CA3147342A1 (en) Circadian optimized polychromatic light
CN108302335B (zh) 一种照明装置及包括该照明装置的灯具
TWI670446B (zh) Led燈具製造方法及其led燈具
US9900956B2 (en) Multi-function lighting system
US20180132328A1 (en) Multi-function lighting system
US20140265926A1 (en) Illumination apparatus with gradually changeable color temperatures
TWI851688B (zh) 分色照明裝置
WO2023125740A1 (en) Lighting devices, lighting systems, methods and components
WO2021079198A1 (en) Control device for controlling one or more characteristic of light emitted from a lighting device, and lighting devices that include control devices
CN117716796A (zh) 用于中等光照水平的昼夜照明

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees