專利名稱：調(diào)光方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)光方法，且特別是涉及一種可過濾特定波長范圍并提高發(fā)光效率的調(diào)光方法。
背景技術：
—般而言,發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)提供的照明可應用在各式各樣的燈具結構上，大多為平面燈具或管狀燈具，平面燈具內(nèi)具有導光板，用以將側邊的發(fā)光二極管燈源所發(fā)出的光往上折射而產(chǎn)生平面光束。管狀燈具以發(fā)光二極管燈源的發(fā)光面直接向外發(fā)光，且管狀燈具的燈罩為曲面，以取代傳統(tǒng)的日光燈管。然而，現(xiàn)有特殊波長熒光燈管的驅(qū)動功率大，壽命短，因此更換頻率高且成本高。 此外，特殊熒光燈管是以特殊塑膠膜片包覆于燈管的表面，使用中會有紫外光波段的光線產(chǎn)生，造成特殊塑膠膜片長期受到紫外光照射而老化。因此，在工藝中，老化的塑膠膜片將無法過濾曝光反應的波長，造成感光材料產(chǎn)生缺陷，影響工藝的良率。此外，熒光粉的發(fā)光效率常因濾光片過濾而吸收部分能量，導致發(fā)光裝置的整體亮度下降。若要提高亮度，必須提高發(fā)光裝置的用電量，導致工藝的成本增加。同時，發(fā)光裝置的發(fā)熱量亦會隨之增加，造成發(fā)光元件的壽命降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明有關于一種調(diào)光方法，可過濾特定波長范圍的光線，并根據(jù)過濾后人眼刺激函數(shù)與熒光粉發(fā)光光譜的匹配度來選取熒光粉，以得到最佳化的發(fā)光光譜。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種調(diào)光方法，其包括下列步驟。選取濾光材料，此濾光材料用以過濾特定波長范圍的光線，濾光材料本身等同于某一穿透光譜，該穿透光譜可為高通、低通或帶通的穿透光譜。以人眼刺激函數(shù)(Eye sensitivity function)乘上穿透光譜以得到過濾后人眼刺激函數(shù)。過濾后人眼刺激函數(shù)的波長范圍介于450nm 650nm之間。根據(jù)過濾后人眼刺激函數(shù)的半高全寬(full width at half-maximum,FWHM)的波長范圍來選取熒光粉，令熒光粉的發(fā)光光譜能與過濾后人眼刺激函數(shù)有最佳的匹配度。在實施例中，過濾光譜的波峰波長為X 1，而發(fā)光光譜的波峰波長為X 2，其中絕對值I入2-入1|小于半高全寬的波長范圍的二分之一。為了對本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下


圖I繪示調(diào)光方法的步驟S20中TU )及EU )乘積結果的示意圖。圖2繪示熒光粉的發(fā)光光譜與過濾光譜的比較圖。附圖標記說明EU):人眼刺激函數(shù)FU):過濾光譜
TU):過濾后人眼刺激函數(shù)G1U)、G2U)、G3U):熒光粉發(fā)光光譜A U A2 :波峰波長FWHM :半高全寬
具體實施方式
本實施例的調(diào)光方法是以人眼刺激函數(shù)為調(diào)光的基準，來分析濾光材料的特性并選取熒光粉的發(fā)光光譜，令熒光粉的發(fā)光光譜能與過濾后人眼刺激函數(shù)有最佳的匹配度。本實施例的調(diào)光方法可應用在管狀燈管或平面燈管的發(fā)光源。燈管內(nèi)部的發(fā)光源可由不同成分的材料組合而成，例如以氮化銦鎵/氮化鎵/鋁氮化鎵為基礎材料的藍光發(fā)光二極管加上黃光熒光粉，利用藍光激發(fā)黃光熒光粉發(fā)出黃光，或是以綠光發(fā)光二極管加上紅光熒光粉，利用綠光激發(fā)紅光熒光粉發(fā)出紅光。常見的混光技術有日本日亞化學推出的藍光LED加上乾招石槽石突光粉,簡稱YAG(yttrium aluminum garnet, Y3Al5O12:Ce),還有OSRAM推出的藍光LED加上鋪招石槽石突光粉,簡稱TAG (terbiumaluminum garnet,Tb3A15O12 = Ce)，或是紫外光LED加上紅、藍、綠三色熒光粉等混光技術來產(chǎn)生白光。但是，已知的混光技術仍存在發(fā)光效率偏低以及熒光粉的選擇受到限制的問題，且上述產(chǎn)生的光線在穿過特定波長范圍的濾光片之后，部分能量被吸收，以致于單位瓦數(shù)的光通量大幅減少(約為50Lm/W)，無法有效提高燈具裝置的整體亮度。以下介紹的調(diào)光方法可得到最佳化的出光能量，以提高燈具裝置的整體亮度。調(diào)光方法包括步驟SlO S30。步驟SlO是選取濾光材料，此濾光材料用以過濾特定波長范圍的光線，以得到穿透光譜T( X )。在實施例中，濾光材料用以過濾波長范圍小于500nm的特定光線。步驟S20是以人眼刺激函數(shù)E(X)乘上穿透光譜T(X)以得到過濾后人眼刺激函數(shù)F(X)，其中F(X) = T(A)^E(A)0過濾后人眼刺激函數(shù)F(X)的波長范圍介于450nm 650nm之間。步驟S30是根據(jù)過濾后人眼刺激函數(shù)的半高全寬(full width athalf-maximum,FWHM)的波長范圍來選取熒光粉，令熒光粉的發(fā)光光譜能與過濾后人眼刺激函數(shù)有最佳的匹配度。請參考圖I，其繪示調(diào)光方法的步驟S20中T U )及E U )乘積結果的示意圖，其中T(X)*EU) =F(A)0在實施例中，穿透光譜T(X)中波長范圍小于550nm的光線可被濾光材料過濾，僅有波長范圍大于550nm的可見光可通過濾光材料。過濾后人眼刺激函數(shù)F(A)是經(jīng)由人眼刺激函數(shù)EU)乘上穿透光譜T(A)之后得到波長范圍，此波長范圍是根據(jù)人眼刺激函數(shù)所推算出來的。在人眼刺激函數(shù)E(X)中，人眼對于不同色光的刺激值不同，波峰大約在555nm，波長范圍大約介于380nm 780nm之間。超出此波長范圍，人眼對色光沒有反應，刺激值趨近于零。因此，圖I中相乘得到的過濾后人眼刺激函數(shù)F(入)，其波長范圍亦大約介于450nm 650nm之間，可將波長小于450nm的紫外光及波長大于650nm的可見光過濾，使得過濾后人眼刺激函數(shù)F(X)的波長范圍介于450nm 650nm之間。在本實施例中，過濾后人眼刺激函數(shù)F U )的波長范圍大約介于500nm 650nm之間，其半高全寬(FWHM)的波長范圍大約介于550nm 610nm之間，波幅寬約為60nm。但是，過濾后人眼刺激函數(shù)F(X)的半高全寬的波長范圍隨著不同濾光材料的特性而改變，因此不限定位于550nm 610nm之間。在實施例中，過濾后人眼刺激函數(shù)F(入)的波峰例如為555nm，接近于人眼刺激函數(shù)的波峰，且其半高全寬(FWHM)的波長范圍大約介于505nm 605nm之間，最大波幅寬約為IOOnm,大于實際波幅寬60nm。接著，請參考圖2，其繪示熒光粉的發(fā)光光譜與過濾光譜的比較圖。在步驟S30中，當選取的熒光粉的發(fā)光光譜分別為Gl U )、G2 U )及G3 U )時，由圖2可發(fā)現(xiàn)，由于發(fā)光光譜G2 O )相對于發(fā)光光譜Gl O )及G3 O )接近于過濾光譜FO )，因此發(fā)光光譜G2( A )對人眼的刺激值較大，而發(fā)光光譜Gl U )及G3 U )對人眼的刺激值相對較小。因此，可根據(jù)過濾后人眼刺激函數(shù)F(X)的半高全寬(FWHM)的波長范圍來選取最佳化的熒光粉，以決定熒光粉的發(fā)光光譜，由此增加單位瓦數(shù)的光通量(最佳化后可達100Lm/W以上)，進而提聞燈具裝置的整體売度。在實施例中，過濾光譜F(X)的波峰波長例如為\ I，而發(fā)光光譜G2 U )的波峰波長例如為、2，其中絕對值I X 2- X 11 < 1/2FWHM時，可得到最佳化的發(fā)光光譜G2 U )。舉例來說，當半高全寬(FWHM)的波幅寬為60nm時，絕對值| X 2- X 11應小于30nm。當半高全寬(FWHM)的波幅寬為IOOnm時，絕對值| X 2-M |應小于50nm。 在實施例中，濾光材料可摻雜于成型材料中或涂布于成型材料上，以形成濾光片。此外，熒光粉例如為黃光熒光粉，其摻雜于發(fā)光二極管中。發(fā)光二極管例如為藍光發(fā)光二極管，可激發(fā)黃光熒光粉發(fā)出黃光，而黃光與藍光混合后的光譜例如為白光光譜。在圖2中，過濾后人眼刺激函數(shù)F(入)的波長范圍大約介于500nm 650nm之間，其波峰大約在555nm。因此，只要熒光粉發(fā)光頻譜的波峰及頻寬與過濾后人眼刺激函數(shù)相近，相同功率之下，其整體發(fā)光效率較高。上述實施例的調(diào)光方法可過濾特定波長范圍的光線(例如紫外光)，以避免造成感光材料曝光反應，進而提高工藝的良率。此外，波長范圍介于450nm 650nm之間的色光對人眼的刺激值高于其他波段的色光，所以相同功率所發(fā)出的色光，人眼感受到的亮度會有強弱的別。因此，在不需增加功率及節(jié)省電力的情況下，本實施例可通過上述的調(diào)光方法來選擇熒光粉，令熒光粉的發(fā)光光譜能與過濾后人眼刺激函數(shù)有最佳的匹配度，以得到最佳化的發(fā)光光譜。綜上所述，雖然本發(fā)明已以上述實例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所屬技術領域中普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發(fā)明的保護范圍當視權利要求所界定為準。
權利要求
1.一種調(diào)光方法,包括 選取濾光材料，該濾光材料用以過濾特定波長范圍的光線，以得到穿透光譜； 以人眼刺激函數(shù)乘上該穿透光譜以得到過濾后人眼刺激函數(shù)，該過濾后人眼刺激函數(shù)的波長范圍介于450nm 650nm之間；以及 根據(jù)該過濾后人眼刺激函數(shù)的半高全寬的波長范圍來選取熒光粉，以決定該熒光粉的發(fā)光光譜。
2.如權利要求I所述的調(diào)光方法，其中該特定波長小于500nm以下。
3.如權利要求I所述的調(diào)光方法，其中該濾光材料摻雜于成型材料中或涂布于成型材料上，以形成濾光片。
4.如權利要求I所述的調(diào)光方法，其中該突光粉摻雜于發(fā)光二極管中，以得到白光光P曰。
5.如權利要求4所述的調(diào)光方法,其中該突光粉包括黃光突光粉。
6.如權利要求4所述的調(diào)光方法,其中該發(fā)光二極管包括藍光發(fā)光二極管。
7.如權利要求I所述的調(diào)光方法，其中該過濾后人眼刺激函數(shù)的波峰波長為入1，而該發(fā)光光譜的波峰波長為X 2，其中絕對值I入2-入1|小于該過濾后人眼刺激函數(shù)的半高全寬的波長范圍的二分之一。
8.如權利要求I所述的調(diào)光方法，其中該穿透光譜為高通、低通或帶通的穿透光譜。
全文摘要
本發(fā)明公開一種調(diào)光方法，該方法包括下列步驟。選取濾光材料，此濾光材料用以過濾特定波長的光線，以得到穿透光譜。以人眼刺激函數(shù)乘上穿透光譜以得到過濾光譜。過濾光譜的波長范圍介于450nm～650nm之間。根據(jù)過濾后人眼刺激函數(shù)的半高全寬的波長范圍來選取熒光粉，以決定該熒光粉的發(fā)光光譜，使其與過濾后人眼刺激函數(shù)有最佳的匹配度。
文檔編號F21Y101/02GK102734751SQ20111011639
公開日2012年10月17日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權日2011年4月14日
發(fā)明者林子樸, 田運宜, 蔡培崧 申請人:隆達電子股份有限公司