本發(fā)明涉及發(fā)光二極管領(lǐng)域，尤其是一種易于調(diào)整色溫的LED發(fā)光裝置的制造方法及其LED發(fā)光裝置。

背景技術(shù)：

人眼的錐狀細(xì)胞可依光色素的不同分為三種受器，以分別接收可見光譜對(duì)應(yīng)的紅、綠及藍(lán)三色，通過這些錐狀細(xì)胞可定義描述出顏色。為了將人眼對(duì)顏色感知的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，國(guó)際照明委員會(huì)(COMMISSION INTERNATIONALE DE L’ECLAIRAGE,CIE)于1931年創(chuàng)立出CIE1931色彩空間，進(jìn)一步地，簡(jiǎn)化三原色光的刺激值XYZ后，可得到CIE1931xy色度圖，其為目前常見的標(biāo)準(zhǔn)定義規(guī)范坐標(biāo)。亦即，若可得到某顏色的CIE1931xy色度坐標(biāo)，就可以在色度中明確地定義顏色特征。例如在照明領(lǐng)域中，對(duì)于白光的獨(dú)立標(biāo)準(zhǔn)都須進(jìn)行定義，普朗克黑體輻射即為其中之一。當(dāng)某光源的光譜分布與黑體輻射出來的光譜相同時(shí)，即可用黑體的表面絕對(duì)溫度參數(shù)來定義光的顏色與光譜分布，進(jìn)而衍生出利用色溫一詞來表示光色，從而獲知光源的色溫，就可得知其色度坐標(biāo)，進(jìn)而確定光源的顏色特征。

發(fā)光二極管(LED)為目前相當(dāng)普及的照明燈具，其普遍屬發(fā)出具有狹窄光譜分布范圍的光，單一LED僅可發(fā)出固有色調(diào)的光，故需通過色彩混色原理選用LED作為發(fā)光源的燈具，以達(dá)到所需色溫。當(dāng)照明燈具整體需呈現(xiàn)特定色溫時(shí)，其采用單一或不同色溫的白光LED，以混合形成如冷色系或暖色系的照明光源。在設(shè)計(jì)與制造上，當(dāng)燈具欲呈現(xiàn)白光時(shí)，直覺的 設(shè)計(jì)方向會(huì)朝使LED光源本身即屬白色光源的方式，亦即使燈具基座上的每一LED光源皆已設(shè)計(jì)為白色光源，來避免后續(xù)的混光動(dòng)作以及通過混光所產(chǎn)生的出光色溫不均現(xiàn)象。而白光LED的光色調(diào)整的主要組成方式為通過多個(gè)獨(dú)立發(fā)光二極管芯片(RGB)利用三原色光進(jìn)行混成，或通過熒光粉與發(fā)光二極管芯片的色光互補(bǔ)混合。例如，圖1公開了選用至少一藍(lán)色發(fā)光二極管芯片20與一紅色熒光粉21及一綠色熒光粉22一同進(jìn)行封裝形成的一白光LED2，該白光LED2依據(jù)所需色溫條件逐步調(diào)整該紅色熒光粉21以及該綠色熒光粉22以形成指定光源，其中，圖1內(nèi)的該紅色熒光粉21及該綠色熒光粉22僅供以示意其分布于該白光LED2的封膠中，非為實(shí)際熒光粉體態(tài)樣。后續(xù)依據(jù)所需亮度等要件，將至少一該白光LED2安裝于一電路板3即可形成一現(xiàn)有的發(fā)光裝置4，該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4可應(yīng)用于如球泡燈等燈具中做為主要發(fā)光源，圖2A～2D公開了該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4的各種設(shè)置態(tài)樣。然而，此方式在設(shè)計(jì)調(diào)配熒光粉濃度相當(dāng)不便，只要改變?nèi)我粺晒夥蹪舛葎t實(shí)際形成的光線色溫就會(huì)有所差異，但在變更比例與濃度時(shí)，又無法先行模擬變更后可能產(chǎn)生的結(jié)果，因此，必須在每次調(diào)配后封裝該白光LED2再進(jìn)行實(shí)測(cè)以獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而大幅增加開發(fā)與設(shè)計(jì)的困難度。

因此，本案發(fā)明人基于LED設(shè)計(jì)開發(fā)的多年相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，遂構(gòu)思一種具有高自由度與調(diào)配度而易于調(diào)整色溫表現(xiàn)的LED發(fā)光裝置的制造方法及LED發(fā)光裝置，以解決當(dāng)前照明燈具色溫呈現(xiàn)的問題與不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一目的在于提供一種易于調(diào)整色溫的LED發(fā)光裝置的制造方法及LED發(fā)光裝置，其通過異色LED混光形成符合目標(biāo)色溫的發(fā)光裝置，并具有極高的調(diào)光自由度、發(fā)光效率以及精準(zhǔn)地色溫呈現(xiàn)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明公開了一種易于調(diào)整色溫的LED發(fā)光裝置 的制造方法，用于將色溫調(diào)整至符合ANSI所定CIE1931色度坐標(biāo)上至少一色溫目標(biāo)框內(nèi)的色溫，其步驟包含：選定一藍(lán)色LED芯片；利用一綠色熒光粉和該藍(lán)色LED芯片，于CIE1931色度坐標(biāo)上決定一綠色光框；利用一紅色熒光粉和該藍(lán)色LED芯片，于CIE1931色度坐標(biāo)上決定一紅色光框；及選取通過該色溫目標(biāo)框的一設(shè)定直線，且該設(shè)定直線的兩個(gè)端點(diǎn)分別落于該綠色光框與該紅色光框內(nèi)，據(jù)此決定該綠色熒光粉濃度與該紅色熒光粉濃度；其中該綠色熒光粉與該藍(lán)色LED芯片封裝于一體形成一第一LED，該紅色熒光粉與該藍(lán)色LED芯片封裝于一體形成一第二LED，并使至少一該第一LED與至少一該第二LED設(shè)置于一基板上。藉此，以通過該色溫目標(biāo)框的該設(shè)定直線為基準(zhǔn)，并根據(jù)其落于該綠色光框及該紅色光框的端點(diǎn)決定綠色熒光粉與紅色熒光粉的濃度，因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)制造時(shí)，該第一LED與該第二LED具有極高的調(diào)整自由度，并可使其設(shè)于該基板后，LED發(fā)光裝置的整體色溫符合色溫目標(biāo)框，同時(shí)具有更佳的發(fā)光效率。

其中，該制造方法進(jìn)一步包含以下步驟：當(dāng)該設(shè)定直線通過該色溫目標(biāo)框而形成兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，通過設(shè)置該第一LED與該第二LED的數(shù)量調(diào)整該第一LED與該第二LED的一亮度比值，使該LED發(fā)光裝置的整體色溫于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的該設(shè)定直線上擺蕩。藉此，在選定的該設(shè)定直線相對(duì)該色溫目標(biāo)框形成兩個(gè)交點(diǎn)的情況下，通過設(shè)置該第一LED及該第二LED的調(diào)整二者的亮度比值，即可在符合目標(biāo)色溫框的情況下，通過亮度比例微調(diào)該LED發(fā)光裝置的整體色溫。

較佳的，該藍(lán)色LED芯片的波長(zhǎng)為400nm～480nm，該紅色熒光粉被激發(fā)后的紅光波長(zhǎng)為600nm～650nm，該綠色熒光粉被激發(fā)后的綠光波長(zhǎng)為515nm～560nm。

此外，當(dāng)該LED發(fā)光裝置的目標(biāo)色溫為ANSI2700K～3000K時(shí)，該色溫目標(biāo)框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.481,0.431)、(0.459,0.394)、(0.430,0.417) 及(0.415,0.382)所界定的范圍；該綠色光框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.44,0.50)、(0.44,0.55)、(0.26,0.62)、(0.27,0.40)及(0.39,0.45)所界定的范圍；該紅色光框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.52,0.35)、(0.56,0.39)、(0.64,0.30)、(0.47,0.16)及(0.46,0.32)所界定的范圍。

進(jìn)一步地，該LED發(fā)光裝置的整體色溫落于該色溫目標(biāo)框內(nèi)時(shí)，使該第一LED與該第二LED的該亮度比值為1.2～2.0，從而可微調(diào)該LED發(fā)光裝置的色溫，使其于該設(shè)定直線上擺蕩，從而提供一種更具調(diào)配自由度的LED發(fā)光裝置，且提升該LED發(fā)光裝置的光學(xué)品位。

當(dāng)該LED發(fā)光裝置的目標(biāo)色溫為ANSI4100K時(shí)，該色溫目標(biāo)框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.400,0.403)、(0.374,0.388)、(0.367,0.358)及(0.390,0.371)所界定的范圍；該綠色光框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(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)所界定的范圍；該紅色光框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范圍。

進(jìn)一步地，使該第一LED與該第二LED的該亮度比值為2.2～3.2，即可在該LED發(fā)光裝置符合該色溫目標(biāo)框的情況下，微調(diào)該LED發(fā)光裝置的整體色溫。

當(dāng)該LED發(fā)光裝置的目標(biāo)色溫為ANSI5000K時(shí)，該色溫目標(biāo)框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.355,0.375)、(0.338,0.362)、(0.337,0.337)及(0.351,0.348)所界定的范圍；該綠色光框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(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)所界定的范圍；該紅色光框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范圍。

進(jìn)一步地，使該第一LED與該第二LED的該亮度比值為3.6～4.2，即可微調(diào)該LED發(fā)光裝置的色溫，并同時(shí)該LED發(fā)光裝置的色溫落于該 色溫目標(biāo)框內(nèi)。

當(dāng)該LED發(fā)光裝置的目標(biāo)色溫為ANSI6500K時(shí)，該色溫目標(biāo)框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.321,0.348)、(0.303,0.331)、(0.307,0.312)及(0.322,0.325)所界定的范圍；該綠色光框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(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)所界定的范圍；該紅色光框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.37,0.32)、(0.45,0.18)、(0.29,0.08)、(0.28,0.20)及(0.30,0.27)所界定的范圍。

此外，使該第一LED與該第二LED的該亮度比值為3.6～4.2時(shí)，該LED發(fā)光裝置色溫即可在該設(shè)定直線上擺蕩且位于該色溫目標(biāo)框內(nèi)，以進(jìn)一步通過該第一LED及該第二LED的亮度比值調(diào)整該LED發(fā)光裝置的整體色溫。

本發(fā)明亦公開了一種LED發(fā)光裝置，用于將色溫調(diào)整至符合CIE1931色度坐標(biāo)上的至少一色溫目標(biāo)框內(nèi)的色溫，包括：一基板；至少一第一LED，設(shè)于該基板，并包含一第一藍(lán)色LED芯片及一綠色熒光粉，該綠色熒光粉通過吸收該第一藍(lán)色發(fā)光二極管芯片發(fā)出的藍(lán)光而激發(fā)產(chǎn)生綠光；及至少一第二LED，設(shè)于該基板，并包含一第二藍(lán)色LED芯片及一紅色熒光粉，該紅色熒光粉通過吸收該第二藍(lán)色發(fā)光二極管芯片發(fā)出的藍(lán)光而激發(fā)產(chǎn)生紅光；其中，該第一藍(lán)色LED芯片與該第二藍(lán)色LED芯片的規(guī)格相同，且該第一LED的綠光與該第二LED的紅光對(duì)應(yīng)為CIE1931色度坐標(biāo)上通過該色溫目標(biāo)框的一設(shè)定直線的兩個(gè)端點(diǎn)。藉此，該LED發(fā)光裝置的整體色溫可落于該色溫目標(biāo)框內(nèi)，并使通過該色溫目標(biāo)框的該設(shè)定直線的兩個(gè)端點(diǎn)對(duì)應(yīng)封裝后的該第一LED的綠光色度坐標(biāo)點(diǎn)及該第二LED的紅光色度坐標(biāo)點(diǎn)，從而提供易于調(diào)整色溫的LED發(fā)光裝置。

基于前述，該設(shè)定直線與該色溫目標(biāo)框形成兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，通過設(shè)置該第一LED與該第二LED的數(shù)量調(diào)整該第一LED相較于該第二LED的一 亮度比值，使該LED發(fā)光裝置的整體色溫于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的該設(shè)定直線上擺蕩。因此，該LED發(fā)光裝置可通過設(shè)置該第一LED與該第二LED的數(shù)量而調(diào)整該亮度比值，使該LED發(fā)光裝置的色溫在落于該色溫目標(biāo)框中，從而可微調(diào)色溫，進(jìn)一步提升該LED發(fā)光裝置的調(diào)整自由度與呈現(xiàn)的光學(xué)品位。

較佳的，該第一藍(lán)色LED芯片與該第二藍(lán)色LED芯片的波長(zhǎng)為400nm～480nm，該紅色熒光粉被激發(fā)后的紅光波長(zhǎng)為600nm～650nm，該綠色熒光粉被激發(fā)后的綠光波長(zhǎng)為515nm～560nm。

當(dāng)該LED發(fā)光裝置的目標(biāo)色溫為ANSI2700K～3000K時(shí)，該色溫目標(biāo)框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.481,0.431)、(0.459,0.394)、(0.430,0.417)及(0.415,0.382)所界定的范圍；該第一LED的綠光落于CIE1931色度坐標(biāo)(0.44,0.50)、(0.44,0.55)、(0.26,0.62)、(0.27,0.40)及(0.39,0.45)所界定的一綠色光框中；該第二LED的紅光落于CIE1931色度坐標(biāo)(0.52,0.35)、(0.56,0.39)、(0.64,0.30)、(0.47,0.16)及(0.46,0.32)所界定的一紅色光框中。

且當(dāng)該第一LED與該第二LED的該亮度比值為1.2～2.0時(shí)，該LED發(fā)光裝置的色溫即可落于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的該設(shè)定直線上，以進(jìn)一步地微調(diào)該LED發(fā)光裝置的色溫，提供更高調(diào)整自由度及更佳的光學(xué)品位。

當(dāng)該LED發(fā)光裝置的目標(biāo)色溫為ANSI4100K時(shí)，該色溫目標(biāo)框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.400,0.403)、(0.374,0.388)、(0.367,0.358)及(0.390,0.371)所界定的范圍；該第一LED的綠光落于CIE1931色度坐標(biāo)(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)所界定的一綠色光框中；該第二LED的紅光落于CIE1931色度坐標(biāo)(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的一紅色光框中。

且當(dāng)該第一LED與該第二LED的該亮度比值為2.2～3.2，該LED發(fā) 光裝置的色溫即可落于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的該設(shè)定直線上，以進(jìn)一步地微調(diào)該LED發(fā)光裝置的色溫，提供更高調(diào)整自由度及更佳的光學(xué)品位。

當(dāng)該LED發(fā)光裝置的目標(biāo)色溫為ANSI5000K時(shí)，該色溫目標(biāo)框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.355,0.375)、(0.338,0.362)、(0.337,0.337)及(0.351,0.348)所界定的范圍；該第一LED的綠光落于CIE1931色度坐標(biāo)(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)所界定的一綠色光框中；該第二LED的紅光落于CIE1931色度坐標(biāo)(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的一紅色光框中。

且當(dāng)該第一LED與該第二LED的該亮度比值為3.6～4.2，該LED發(fā)光裝置的色溫即可落于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的該設(shè)定直線上，以進(jìn)一步地微調(diào)該LED發(fā)光裝置的色溫，提供更高調(diào)整自由度及更佳的光學(xué)品位。

當(dāng)該LED發(fā)光裝置的目標(biāo)色溫為ANSI6500K時(shí)，該色溫目標(biāo)框?yàn)镃IE1931色度坐標(biāo)(0.321,0.348)、(0.303,0.331)、(0.307,0.312)及(0.322,0.325)所界定的范圍；該第一LED的綠光落于CIE1931色度坐標(biāo)(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；該第二LED的紅光落于CIE1931色度坐標(biāo)(0.37,0.32)、(0.45,0.18)、(0.29,0.08)、(0.28,0.20)及(0.30,0.27)所界定的一紅色光框中。

且當(dāng)該第一LED與該第二LED的該亮度比值為3.6～4.2時(shí)，該LED發(fā)光裝置的色溫即可落于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的該設(shè)定直線上，以進(jìn)一步地微調(diào)該LED發(fā)光裝置的色溫，提供更高調(diào)整自由度及更佳的光學(xué)品位。

綜上所述，本發(fā)明提供了易于調(diào)整色溫的LED發(fā)光裝置，以及LED發(fā)光裝置的制造方法，通過異色混光的方式使該LED發(fā)光裝置的色溫落于特定色溫目標(biāo)框內(nèi)，且其整體呈現(xiàn)為混成的均勻白光，除了能夠提供更佳的調(diào)光自由度外，同時(shí)亦具有更佳的發(fā)光效率。此外，通過設(shè)置該第一LED 及該第二LED的數(shù)量調(diào)整該第一LED與第二LED的亮度比值，從而可在該LED發(fā)光裝置色溫落于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的情況下，微調(diào)該LED發(fā)光裝置的色溫，提升整體光學(xué)品位。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的白光LED的示意圖；

圖2A為現(xiàn)有的發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(一)；

圖2B為現(xiàn)有的發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(二)；

圖2C為現(xiàn)有的發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(三)；

圖2D為現(xiàn)有的發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(四)；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的制造方法步驟流程圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的LED發(fā)光裝置平面示意圖；

圖5A為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(一)；

圖5B為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(二)；

圖5C為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(三)；

圖5D為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(四)；

圖5E為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(五)；

圖5F為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(六)；

圖5G為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(七)；

圖5H為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(八)；

圖5I為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(九)；

圖5J為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(十)；

圖5K為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(十一)；

圖5L為本發(fā)明提供的LED發(fā)光裝置設(shè)置態(tài)樣圖(十二)；

圖6為本發(fā)明另一實(shí)施例的制造方法步驟流程圖；

圖7為本發(fā)明第一實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖CIE色度坐標(biāo)圖；

圖8為本發(fā)明第二實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖CIE色度坐標(biāo)圖；

圖9為本發(fā)明第三實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖CIE色度坐標(biāo)圖；

圖10為本發(fā)明第四實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖CIE色度坐標(biāo)圖；

圖11為本發(fā)明第五實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖CIE色度坐標(biāo)圖。

附圖標(biāo)記說明：2-白光LED；20-藍(lán)色發(fā)光二極管芯片；21-紅色熒光粉；22-綠色熒光粉；3-電路板；4-現(xiàn)有的發(fā)光裝置；1-LED發(fā)光裝置；11-第一LED；12-第二LED；13-基板；14-第一藍(lán)色LED芯片；15-第二藍(lán)色LED芯片；A1～A4-色溫目標(biāo)框；L1～L5-設(shè)定直線；G1～G4-綠色光框；R1～R4-紅色光框；g1～g4-端點(diǎn)；r1～r4-端點(diǎn)；g1’-端點(diǎn)；r1’-端點(diǎn)；S101～S105-步驟。

具體實(shí)施方式

如前述，單一白色LED光源在設(shè)計(jì)與制造上具有諸多不便，因此本案發(fā)明人采用另一種不拘于前述思維的設(shè)計(jì)構(gòu)想，亦即利用具不同色光的LED，從而使各色光混合形成所需白光色溫。本案發(fā)明人首先構(gòu)思如何利用兩種LED混成白光，設(shè)計(jì)初期，在燈具中設(shè)置獨(dú)立發(fā)光二極管芯片封裝形成的LED，并搭配另一由熒光粉搭載發(fā)光二極管芯片的LED，以通過相互混色的方式使燈具呈現(xiàn)白光，例如采用紅色發(fā)光二極管芯片作為紅光來源，另一LED則選擇藍(lán)色發(fā)光二極管芯片配合綠色熒光粉作為綠光來源，一并設(shè)置后即可混合形成所需白光色溫。然而，在調(diào)配整體色溫時(shí)，當(dāng)選定紅色獨(dú)立發(fā)光二極管芯片后，其紅光的色溫即被固定，亦即對(duì)應(yīng)至CIE1931色度坐標(biāo)上的一坐標(biāo)點(diǎn)，若需根據(jù)不同的色溫進(jìn)行調(diào)整，則需從 另一LED的綠色熒光粉著手，改變綠色LED的色溫以調(diào)配至所需目標(biāo)。然而此種混色方式，紅光部分僅可在封裝前利用芯片規(guī)格線性微調(diào)其色度，因此在調(diào)整自由度上具有極大限制。因此，為了能符合所需色溫，在綠光部分的調(diào)配相對(duì)更為耗時(shí)，且可調(diào)色溫范圍亦相對(duì)受限。故基于異色混光的想法，本案發(fā)明人遂衍生如本發(fā)明公開的LED發(fā)光裝置制造方法及LED發(fā)光裝置。

如圖3所示為本發(fā)明一實(shí)施例的制造方法步驟流程圖。本發(fā)明公開了一種易于調(diào)整色溫的LED發(fā)光裝置的制造方法，以將色溫調(diào)整至符合ANSI所定CIE1931色度坐標(biāo)上至少一色度目標(biāo)框內(nèi)的色溫，該方法包含以下步驟：

首先，選定一藍(lán)色LED芯片(步驟S101)。接著，利用一綠色熒光粉和該藍(lán)色LED芯片，于CIE1931色度坐標(biāo)上決定一綠色光框(步驟S102)。之后，利用一紅色熒光粉和該藍(lán)色LED芯片，于CIE1931色度坐標(biāo)上決定一紅色光框(步驟S103)。于此，初步先選擇該藍(lán)色LED芯片的種類，根據(jù)該綠色熒光粉及該紅色熒光粉的種類，與該藍(lán)色LED芯片搭配使用后，進(jìn)而于CIE1931色度坐標(biāo)上決定該綠色光框及該紅色光框，以利于進(jìn)行后續(xù)的調(diào)整。

最后，選取通過該色溫目標(biāo)框的一設(shè)定直線，且該設(shè)定直線的兩個(gè)端點(diǎn)分別落于該綠色光框及該紅色光框內(nèi)，據(jù)此決定該綠色熒光粉的濃度及該紅色熒光粉的濃度，其中該綠色熒光粉與該藍(lán)色LED芯片封裝于一體形成一第一LED，該紅色熒光粉與該藍(lán)色LED芯片封裝于一體形成一第二LED，并使至少一該第一LED及至少一該第二LED設(shè)置于一基板上(步驟S104)。藉此，可依據(jù)該設(shè)定直線的兩個(gè)端點(diǎn)進(jìn)而決定該綠色熒光粉及該紅色熒光粉的濃度，確定該綠色熒光粉及該紅色熒光粉的濃度，并進(jìn)行封裝形成該第一LED及該第二LED后，即可通過該第一LED及該第二LED 的混合光色呈現(xiàn)該色溫目標(biāo)框內(nèi)的色溫，從而提供更為精確與快速地LED發(fā)光裝置制造方式。

如圖4所示為本發(fā)明一實(shí)施例的LED發(fā)光裝置平面示意圖。本發(fā)明亦公開了能夠?qū)⑸珳卣{(diào)整至符合CIE1931色度坐標(biāo)上的至少一色溫目標(biāo)框內(nèi)的色溫的LED發(fā)光裝置1，其包括：一基板13、至少一第一LED11及至少一第二LED12。該第一LED11設(shè)于該基板13，并包含一第一藍(lán)色LED芯片14及一綠色熒光粉，該綠色熒光粉通過吸收該第一藍(lán)色LED芯片14發(fā)出的藍(lán)光而激發(fā)產(chǎn)生綠光。該第二LED12設(shè)于該基板13，并包含一第二藍(lán)色LED芯片15及一紅色熒光粉，該紅色熒光粉通過吸收該第二藍(lán)色發(fā)光二極管芯片15發(fā)出的藍(lán)光而激發(fā)產(chǎn)生紅光。其中，該第一藍(lán)色LED芯片14與該第二藍(lán)色LED芯片15的規(guī)格相同，且該第一LED11的綠光與該第二LED12的紅光對(duì)應(yīng)為CIE1931色度坐標(biāo)上通過該色溫目標(biāo)框的該設(shè)定直線的兩個(gè)端點(diǎn)。

如圖5A～圖5L及圖1及圖2A～圖2D所示，該第一LED11及該第二LED12設(shè)置于該基板13后形成的該LED發(fā)光裝置1，除了具有極佳的調(diào)光自由度外，相較于現(xiàn)有的利用藍(lán)色發(fā)光二極管芯片20和紅色熒光粉21及綠色熒光粉22一并封裝形成的白光LED2，LED發(fā)光裝置1亦具有更優(yōu)越的發(fā)光效率。以下列舉該白光LED2設(shè)置于該電路板3形成的該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4與該LED發(fā)光裝置1在相同色溫下的發(fā)光效率比較。為更易于描述，以下各表格中的現(xiàn)有的發(fā)光裝置4與本發(fā)明提供的該LED發(fā)光裝置1如圖2A～圖2D及圖5A～圖5L所示。

以下為該電路板3設(shè)置有單一該白光LED2的該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4，與該基板13設(shè)有單一該第一LED11及單一該第二LED12的該LED發(fā)光裝置1，在同一色溫下測(cè)量二者的效率，如表一所示，且該白光LED2具有兩個(gè)該藍(lán)色發(fā)光二極管芯片20，該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4與該LED發(fā)光裝 置1的設(shè)置態(tài)樣請(qǐng)配合參照表內(nèi)所述的圖式。由表一可知，在相同色溫下本發(fā)明確實(shí)可達(dá)到較佳的效率。

效率比較表一

以下為該電路板3設(shè)置有兩個(gè)白光LED2的該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4，與該基板13設(shè)有單一該第一LED11及單一該第二LED12的該LED發(fā)光裝置1，在同一色溫下測(cè)量二者的效率，如表二所示，且各該白色LED2對(duì)應(yīng)封裝有單一藍(lán)色發(fā)光二極管芯片20，該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4與該LED發(fā)光裝置1的設(shè)置態(tài)樣請(qǐng)配合參照表內(nèi)所述的圖式。由表二可知，在相同色溫下本發(fā)明確實(shí)可達(dá)到較佳的效率。

效率比較表二

接續(xù)，效率比較表三～五為該電路板3設(shè)置有兩個(gè)該白光LED2的該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4，與該基板13設(shè)有二個(gè)該第一LED11及一個(gè)該第二LED12的該LED發(fā)光裝置1，在同一色溫下測(cè)量的結(jié)果，且其中的一個(gè)該白光LED2對(duì)應(yīng)封裝有兩個(gè)該藍(lán)色發(fā)光二極管芯片20，另一該白光LED2對(duì)應(yīng)封裝有一個(gè)該藍(lán)色發(fā)光二極管芯片20，該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4與該LED發(fā)光裝置1的設(shè)置態(tài)樣請(qǐng)配合參照表內(nèi)所述的圖式。

效率比較表三

效率比較表四

效率比較表五

綜合效率比較表三至五，可知在相同色溫下，無論該多個(gè)第一LED11及該第二LED12于該基板13的排列位置為何，相較于該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4皆可獲得較佳的發(fā)光效率。

效率比較表六～九為該電路板3設(shè)置有兩個(gè)該白光LED2的該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4，與該基板13設(shè)有兩個(gè)該第一LED11及兩個(gè)該第二LED12的該LED發(fā)光裝置1，于同一色溫表現(xiàn)下測(cè)量的結(jié)果，且各該白光LED2系應(yīng)封裝有兩個(gè)該藍(lán)色發(fā)光二極管芯片20，該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4與該LED發(fā)光裝置1的設(shè)置態(tài)樣請(qǐng)配合參照表內(nèi)所述的圖式。

效率比較表六

效率比較表七

效率比較表八

效率比較表九

綜合效率比較表六至九，可知在相同色溫下，無論該多個(gè)第一LED11及該第二LED12于該基板13的排列位置為何，相較于該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4皆可獲得較佳的發(fā)光效率。

效率比較表十～十三為該電路板設(shè)置有兩個(gè)該白光LED2的該現(xiàn)有的發(fā)光裝置，與該基板設(shè)有一個(gè)該第一LED11及三個(gè)該第二LED12的該LED發(fā)光裝置，于同一色溫表現(xiàn)下進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果，且各該白光LED2對(duì)應(yīng)封裝有兩個(gè)該藍(lán)色發(fā)光二極管芯片20，該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4與該LED發(fā)光裝置1的設(shè)置態(tài)樣請(qǐng)配合參照表內(nèi)所述的圖式。

效率比較表十

效率比較表十一

效率比較表十二

效率比較表十三

綜合效率比較表十至十三，可知在相同色溫下，無論該第一LED11及該多個(gè)第二LED12于該基板13的排列位置為何，相較于該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4皆可獲得較佳的發(fā)光效率。因此，通過上述各效率比較表可知，本發(fā)明提供的該LED發(fā)光裝置1相較于該現(xiàn)有的發(fā)光裝置4確實(shí)皆具更為高的發(fā)光效率。

如圖6所示為本發(fā)明另一實(shí)施例的制造方法步驟流程圖。為了進(jìn)一步提升該LED發(fā)光裝置的色溫，該易于調(diào)整色溫表現(xiàn)的LED發(fā)光裝置的制造方法還包括以下步驟，當(dāng)該設(shè)定直線通過該色溫目標(biāo)框而形成兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，通過設(shè)置該第一LED及該第二LED的數(shù)量調(diào)整該第一LED與該第二LED的一亮度比值，使該LED發(fā)光裝置的整體色溫于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的該設(shè)定直線上擺蕩(步驟S105)。當(dāng)依據(jù)該設(shè)定直線的兩個(gè)端點(diǎn)決定該綠色 熒光粉及該紅色熒光粉濃度，并進(jìn)行封裝形成該第一LED及該第二LED后，除了已符合該色溫目標(biāo)框內(nèi)的色溫，可進(jìn)一步通過設(shè)置該第一LED及該第二LED的數(shù)量調(diào)配兩者亮度比，使該LED發(fā)光裝置的色溫在符合該色溫目標(biāo)框范圍及位于該設(shè)定直線的條件下，通過變更該亮度比值的方式，微調(diào)該LED發(fā)光裝置的色溫，以提供更佳的光學(xué)品位。于本實(shí)施例中，以該藍(lán)色LED芯片的波長(zhǎng)為400nm～480nm，該紅色熒光粉被激發(fā)后的紅光波長(zhǎng)為600nm～650nm，該綠色熒光粉被激發(fā)后的綠光波長(zhǎng)為515nm～560nm為例說明，但本發(fā)明并不局限于此。

同樣地，如圖3所示，該LED發(fā)光裝置1的該設(shè)定直線與該色溫目標(biāo)框形成兩個(gè)交點(diǎn)時(shí)，通過設(shè)置該第一LED11與該第二LED12的數(shù)量調(diào)整該第一LED11相較于該第二LED12的一亮度比值，使該LED發(fā)光裝置1的整體色溫于該色溫目標(biāo)框內(nèi)的該設(shè)定直線上擺蕩，以微調(diào)該LED發(fā)光裝置1的色溫。且該第一藍(lán)色LED芯片14及該第二藍(lán)色LED芯片15的波長(zhǎng)為400nm～480nm，該紅色熒光粉被激發(fā)后的紅光波長(zhǎng)為600nm～650nm，該綠色熒光粉被激發(fā)后的綠光波長(zhǎng)為515nm～560nm，但本發(fā)明并不局限于此。

當(dāng)該LED發(fā)光裝置1的目標(biāo)色溫為ANSI2700K～3000K、4100K～5000K及6500K時(shí)，該色溫目標(biāo)框、該第一LED11的該綠色光框、該第二LED12的該紅色光框及該設(shè)定直線于CIE1931色度坐標(biāo)上的呈現(xiàn)，以及在不同的該亮度比值下該LED發(fā)光裝置1的整體色溫于CIE1931色度坐標(biāo)的呈現(xiàn)介紹如下：

如圖7所示為本發(fā)明第一實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖。ANSI2700K指色溫落于2580K～2870K，ANSI3000K指色溫落于2870K～3220K，因此ANSI2700K～3000K的規(guī)范一般泛指色溫落于2580K～3220K范圍中。當(dāng)該LED發(fā)光裝置1的目標(biāo)色溫為ANSI2700K～3000K時(shí)，其 于CIE1931色度坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的該色溫目標(biāo)框A1為CIE1931色度坐標(biāo)(0.481,0.431)、(0.459,0.394)、(0.430,0.417)及(0.415,0.382)所界定的范圍。而于此選定該綠色光框G1為CIE1931色度坐標(biāo)(0.44,0.50)、(0.44,0.55)、(0.26,0.62)、(0.27,0.40)及(0.39,0.45)所界定的范圍，該紅色光框R1對(duì)應(yīng)為CIE1931色度坐標(biāo)(0.52,0.35)、(0.56,0.39)、(0.64,0.30)、(0.47,0.16)及(0.46,0.32)所界定的范圍。然后再選取該設(shè)定直線L1對(duì)應(yīng)位于該綠色光框G1的端點(diǎn)g1坐標(biāo)為(0.328,0.511)，對(duì)應(yīng)位于該紅色光框R1的端點(diǎn)r1坐標(biāo)為(0.582,0.310)，并使該第一LED11相較于該第二LED12的該亮度比值在1.2～2.0范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果如表一所示。

表一

由表一可知，測(cè)量后可得該LED發(fā)光裝置1在不同亮度比值下的整體色溫形成如表一所述的A～D四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，且A～D位于該色溫目標(biāo)框A1內(nèi)的該設(shè)定直線L1上，并該LED發(fā)光裝置1的整體色溫值介于2586K～2859K，確實(shí)符合ANSI2700K～3000K的目標(biāo)，且通過該亮度比值的調(diào)控，即可使該LED發(fā)光裝置1的整體色溫于該設(shè)定直線L1擺蕩。

如圖8所示為本發(fā)明第二實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖。依據(jù)前述條件，選定另一該設(shè)定直線L2，且該設(shè)定直線L2對(duì)應(yīng)位于該綠色光框G1的端點(diǎn)g1’坐標(biāo)為(0.322,0.484)，對(duì)應(yīng)位于該紅色光框R1的端點(diǎn)r1’坐標(biāo)為(0.558,0.304)，該第一LED11相較該第二LED12的該亮度比值亦介于1.2～ 2.0的設(shè)定條件下進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果如下表二所示。

表二

由表二可知，測(cè)量后可得該LED發(fā)光裝置1在不同亮度比值下的整體色溫形成如表二所述的A～D四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，且A～D位于該色溫目標(biāo)框A1內(nèi)的該設(shè)定直線L2上，該LED發(fā)光裝置1的色溫值介于2870K～3219K，確實(shí)符合ANSI2700K～3000K的目標(biāo)，且通過該亮度比值的調(diào)控，即可使該LED發(fā)光裝置1的整體色溫于該設(shè)定直線L2擺蕩。

如圖9所示為本發(fā)明第三實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖。ANSI4100K的規(guī)范指色溫介于3710K～4260K的范圍內(nèi)，當(dāng)該LED發(fā)光裝置1的目標(biāo)色溫為ANSI4100K時(shí)，其于CIE色度坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的該色溫目標(biāo)框A2為(0.400,0.403)、(0.374,0.388)、(0.367,0.358)及(0.390,0.371)所界定的范圍。并選定該綠色光框G2為CIE1931色度坐標(biāo)(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)所界定的范圍，該紅色光框R2為CIE1931色度坐標(biāo)(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范圍。然后再選取該設(shè)定直線L3，且該設(shè)定直線L3對(duì)應(yīng)位于該綠色光框G2的端點(diǎn)g2坐標(biāo)為(0.311,0.461)，對(duì)應(yīng)位于該紅色光框R2的端點(diǎn)r2坐標(biāo)為(0.489,0.264)，且該第一LED11相較于該第二LED12的該亮度比值則介于2.2～3.2，綜合上述條件后針對(duì)該LED發(fā)光裝置1進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果如下表三所示。

表三

由表三可知，測(cè)量后可得該LED發(fā)光裝置1在不同亮度比值下的整體色溫形成如表三所述的A～D四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，且A～D位于該色溫目標(biāo)框A2內(nèi)的該設(shè)定直線L3上，該LED發(fā)光裝置1的色溫值介于3711K～4104K，確實(shí)符合ANSI4100K的目標(biāo)，且通過該亮度比值的調(diào)控，即可使該LED發(fā)光裝置1的整體色溫于該設(shè)定直線L3擺蕩。

如圖10所示為本發(fā)明第四實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖。ANSI5000K的規(guī)范指色溫介于4746K～5312K，當(dāng)該LED發(fā)光裝置1的目標(biāo)色溫為ANSI5000K時(shí)，其于CIE1931色度坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的該色溫目標(biāo)框A3為(0.355,0.375)、(0.338,0.362)、(0.337,0.337)及(0.351,0.348)所界定的范圍。并選定該綠色光框G3為CIE1931色度坐標(biāo)(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)所界定的范圍，該紅色光框R3為CIE1931色度坐標(biāo)(0.54,0.26)、(0.53,0.18)、(0.37,0.15)、(0.33,0.29)及(0.50,0.40)所界定的范圍。接續(xù)再選取該設(shè)定直線L4，且該設(shè)定直線L4對(duì)應(yīng)位于該綠色光框G3的端點(diǎn)g3坐標(biāo)為(0.307,0.440)，對(duì)應(yīng)位于該紅色光框R3的端點(diǎn)r3坐標(biāo)為(0.411,0.223)，且該第一LED11相較于該第二LED12的該亮度比值則介于3.6～4.2，綜合上述條件后針對(duì)該LED發(fā)光裝置1進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果如下表四所示。

表四

由表四可知，測(cè)量后可得該LED發(fā)光裝置1在不同亮度比值下的整體色溫形成如表四所述的A～D四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，且A～D位于該色溫目標(biāo)框A3內(nèi)的該設(shè)定直線L4上，該LED發(fā)光裝置1的色溫值介于4817K～5122K，確實(shí)符合ANSI5000K的目標(biāo)，且通過該亮度比值的調(diào)控，即可使該LED發(fā)光裝置1的整體色溫于該設(shè)定直線L4擺蕩。

如圖11所示為本發(fā)明第五實(shí)施態(tài)樣的CIE1931色度坐標(biāo)圖。ANSI6500K指色溫介于6022K～7042K的范圍內(nèi)，當(dāng)該LED發(fā)光裝置1的目標(biāo)色溫為ANSI6500K時(shí)，其于CIE色度坐標(biāo)上對(duì)應(yīng)的該色溫目標(biāo)框A4為(0.321,0.348)、(0.303,0.331)、(0.307,0.312)及(0.322,0.325)所界定的范圍。并選定該該綠色光框G4為CIE1931色度坐標(biāo)(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)所界定的范圍，該紅色光框R4為CIE1931色度坐標(biāo)(0.37,0.32)、(0.45,0.18)、(0.29,0.08)、(0.28,0.20)及(0.30,0.27)所界定的范圍。然后再選取該設(shè)定直線L5，且該設(shè)定直線L5對(duì)應(yīng)位于該綠色光框G4的端點(diǎn)g4坐標(biāo)為(0.282,0.390)，對(duì)應(yīng)位于該紅色光框R4的端點(diǎn)r4坐標(biāo)為(0.382,0.195)，且該第一LED11相較于該第二LED12的該亮度比值介于3.6～4.2，綜合上述條件后針對(duì)該LED發(fā)光裝置1進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)果如下表五所示。

表五

由表五可知，測(cè)量后可得該LED發(fā)光裝置1在不同亮度比值下的整體色溫形成如表五所述的A～D四個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，且A～D位于該色溫目標(biāo)框A4內(nèi)的該設(shè)定直線L5上，該LED發(fā)光裝置1的色溫值介于6323K～6610K，確實(shí)符合ANSI6500K的目標(biāo)，且通過該亮度比值的調(diào)控，即可使該LED發(fā)光裝置1的整體色溫于該設(shè)定直線L5擺蕩。

依據(jù)上述該LED發(fā)光裝置1于各設(shè)定條件下量測(cè)的結(jié)果可知，該LED發(fā)光裝置1整體色溫確實(shí)可符合該色溫目標(biāo)框，并可進(jìn)一步利用該亮度比值在符合該色溫目標(biāo)框的情況下，微調(diào)該LED發(fā)光裝置1的色溫，提供了具高調(diào)整自由度的LED發(fā)光裝置制造方法以及該LED發(fā)光裝置1。

綜上所述，本發(fā)明公開的LED發(fā)光裝置的制造方法及LED發(fā)光裝置易于調(diào)整色溫，以提供更高的調(diào)光自由度，且同時(shí)具有更佳的發(fā)光效率。本案發(fā)明人不局限于傳統(tǒng)思維，而是采用非屬白色光源的LED，利用異色混光方式使得LED發(fā)光裝置呈現(xiàn)白光色溫，解決了過往認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生的色溫不均現(xiàn)象，且無論該第一LED及該第二LED于該基板的排列設(shè)置態(tài)樣為何，皆可調(diào)整至均勻白光，不會(huì)使特定區(qū)塊受該第一LED的綠光或是該第二LED的紅光影響而產(chǎn)生色溫偏差，同時(shí)亦具有更優(yōu)越的發(fā)光效率。此外，可通過設(shè)置該第一LED及該第二LED的數(shù)量調(diào)整該亮度比值，以使該LED 發(fā)光裝置的整體色溫于符合目標(biāo)色溫下進(jìn)行微調(diào)，以增進(jìn)該LED發(fā)光裝置的光學(xué)品位，提供更佳的色溫呈現(xiàn)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍；故在不脫離本發(fā)明的精神與范圍下所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。