CN107420748B - 可调色温和显色指数的发光器件、调节方法及灯具 - Google Patents

可调色温和显色指数的发光器件、调节方法及灯具 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可调色温及显色指数的发光器件、具有色温及显色指数可调的发光器件的灯具及调节OLED发光器件的色温及显色指数方法，发光器件包括OLED器件，LED器件，所述LED器件与所述OLED器件并排设置，所述LED器件与所述OLED器件的出光方向一致；以及控制电路，所述控制电路调节所述LED器件的发光强度。本发明的可调色温及显色指数的发光器件，通过复合LED器件与OLED器件能够发出显示指数多在90以上的高显色的复合白光，且通过对LED器件中光强的调节可实现色温及显色指数的连续可调节。

Description

可调色温和显色指数的发光器件、调节方法及灯具
技术领域
本申请涉及照明光源，特别是一种色温及显色指数可调的发光器件、具有色温及显色指数可调的发光器件的灯具及调节OLED发光器件的色温及显色指数方法。
背景技术
在OLED器件中，对于某一特定的器件结构，其发光光谱、色温、显色指数等光学参数都是固定不变的；而在实际应用中，针对不同的环境、不同的人群往往会对照明及显示灯设备的色温或显色指数有不同的需求。
针对OLED的色温和显色指数的调节，业内采用较多的解决方案是对OLED器件结构进行调整，主要是改变其发光层和发光材料。
有鉴于此，有必要提供一种可调色温和显色指数的发光器件、具有色温及显色指数可调的发光器件的灯具及调节OLED发光器件的色温及显色指数方法，以解决上述技术问题。
发明内容
为了解决上述问题之一，本申请提出了一种色温及显色指数可调的发光器件、具有色温及显色指数可调的发光器件的灯具及调节OLED发光器件的色温及显色指数方法。
为了实现上述目的，本申请提供一种可调色温及显色指数的发光器件，包括OLED器件，LED器件，所述LED器件与所述OLED器件并排设置，所述LED器件与所述OLED器件的出光方向一致；以及控制电路，所述控制电路调节所述LED器件的发光强度。
作为本发明的进一步改进，所述发光器件包括若干所述LED器件、若干所述OLED器件，且若干所述LED器件与若干所述OLED器件并排且交替设置。
作为本发明的进一步改进，所述OLED器件的周围具有至少两个波长不同的LED器件，所述控制电路可选择性地控制任意波长的所述LED器件的发光强度。
作为本发明的进一步改进，OLED与LED器件的出光侧设有混光层。
作为本发明的进一步改进，所述发光器件的发光色温范围在3600K～5000K之间，显色指数在87以上。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种可调色温及显色指数的灯具，包含所述的发光器件。
为实现上述发明目的，本发明还提供一种调节OLED器件的色温及显色指数方法，包括：提供LED器件，所述LED器件与所述OLED器件并排设置，所述LED器件与所述OLED器件的出光方向一致；提供控制电路，通过所述控制电路调节所述LED器件的电流值，以调节所述OLED器件的色温及显色指数。
作为本发明的进一步改进，所述OLED器件的周围具有至少两个波长不同的LED器件，所述控制电路可选择性地控制任意波长的所述LED器件的电流值。
作为本发明的进一步改进，所述控制电路控制所述LED器件的发光强度在0％～100％之间连续调节。
作为本发明的进一步改进，LED器件发光光谱为400nm～500nm范围内，所述OLED器件发光光谱为450nm～760nm范围内。
本发明的有益效果：本发明的可调色温及显色指数的发光器件，通过复合LED器件与OLED器件能够发出显示指数多在90以上的高显色的复合白光，且通过对LED器件中光强的调节可实现色温及显色指数的连续可调节。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的可调色温及显色指数的发光器件的结构示意图；
图2为图1所示的OLED器件发出的白光对应发光强度的光谱图；
图3(a)为LED器件的发出的456nm蓝光对应发光强度的示意图；
图3(b)为图3(a)中的456nm蓝光在不同强度下与OLED器件的白光复合后的复合白光对应发光强度的光谱图；
图3(c)为图3(b)中间部分波长内的光谱图；
图4(a)为LED器件的发出的458nm蓝光对应发光强度的示意图；
图4(b)为图4(a)中的458nm蓝光在不同强度下与OLED器件的白光复合后的复合白光对应发光强度的光谱图；
图4(c)为图4(b)中间部分波长内的光谱图；
图5(a)为LED器件的发出的460nm蓝光对应发光强度的示意图；
图5(b)为图5(a)中的460nm蓝光在不同强度下与OLED器件的白光复合后的复合白光对应发光强度的光谱图；
图5(c)为图5(b)中间部分波长内的光谱图；
图6(a)为本发明的发光器件中LED器件与OLED器件的排布示意图；
图6(b)为本发明的发光器件中LED器件与OLED器件的另一种排布示意图。
图6(c)为本发明的发光器件中LED器件与OLED器件的另一种排布示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
如图1、图6(a)、图6(b)所示，本发明的可调色温及显色指数的发光器件包括OLED器件、与所述OLED器件并联设置的LED器件、控制电路及外壳。所述LED器件与所述OLED器件并排设置，所述LED器件与所述OLED器件的出光方向一致，LED器件发出的光与OLED器件发射的白光复合，最终形成复合白光。
进一步地，OLED与LED器件的出光侧设有混光层，如散射片、棱镜片等光学膜片或混光涂层，使得所述发光器件的光色混合均匀。
OLED器件发光在300nm～1500nm范围,颜色可为各种单色光或复合光等其他各类颜色的光；优选地，所述OLED器件的发光光谱也可以选择为450nm～760nm范围内。LED器件发光光谱在400nm～500nm范围内,颜色可为各种单色光或复合光等其他各类颜色的光。LED器件的光与OLED器件的光复合后形成白光。
所述OLED器件、所述LED器件的阳极、阴极的设置位置均不限，两个电极可以沿与器件的出光方向垂直的方向分设于器件相对设置的两侧，此时其电流方向与发光方向垂直；或者两个电极可以沿器件的出光方向分设于器件的两侧，但靠近出光侧的电极为透明电极。附图1中省略了LED器件的阳极、阴极。
所述发光器件包括若干所述LED器件、若干所述OLED器件，且若干所述LED器件与若干所述OLED器件并排且交替设置；所述LED器件与所述OLED器件的排布方式不限，优选的两种发光器件均匀分布，如图6(a)、图6(b)所示，各区域发出的复合白光均一。
所述控制电路位于所述LED器件与所述OLED器件的非出光侧，通过所述控制电路调节所述LED器件的电流值以调节其发光强度在最大发光强度的0％～100％之间变化，从而达到调节复合白光的光学参数，得到高显色的白光。当然，也可以通过所述控制电路同时对LED器件和OLED器件的电流进行调节，从而通过调节LED器件和OLED器件的发光强度达到调节复合白光的光学参数。
进一步地，所述OLED器件的周围具有至少两个波长不同的LED器件，所述控制电路可选择性地控制任意波长的所述LED器件的电流值，该电流值的大小可以从0％～100％范围内无级调节，从而可以采用不同波长的蓝光调节所述OLED发光器件的色温及显色指数，达到不同需求的高显色白光。
OLED器件白光光谱对应发光强度如图2所示，根据OLED白光光谱模拟得到的光学参数为：
光学参数 亮度(cd/m<sup>2</sup>) 色温(K) 显色指数 色坐标
白光 1072 3563 89.9 (0.4018,0.3888)
本发明基于上述发光器件的结构，提供一种调节OLED器件的色温及显色指数的方法，具体为：提供LED器件，所述LED器件与所述OLED器件并排设置，所述LED器件与所述OLED器件的发光方向一致；提供控制电路，通过控制电路调节所述LED器件的电流值，从而调节所述LED器件的发光强度以调节所述OLED发光器件的色温及显色指数。
在所述发光器件包括若干LED器件和若干所述OLED器件时，所述OLED器件周围的LED器件会协同调节白光的作用。
进一步地，所述OLED器件的周围具有至少两个波长不同的LED器件，所述控制电路可选择性地控制任意所述LED器件的电流值，从而可以采用不同波长的蓝光调节所述OLED发光器件的色温及显色指数，达到不同需求的高显色白光。
以下将通过几个具体的实施例说明调节OLED器件的色温及显色指数方法。
实施例1
保持OLED器件的白光光谱及其发光强度不变，调节LED器件发出的波长为456nm蓝光的强度，使蓝光在不同亮度下与OLED白光复合，以达到调节OLED白光色温和显色指数的目的。其中LED器件发出的蓝光强度如图3(a)所示，对应不同强度的蓝光的复合白光的光谱及发光强度如图3(b)、3(c)所示。
根据复合白光光谱模拟得到的光学参数如下表所示：
其中，图3(b)、3(c)及上述表格中的0.1，0.2，04，0.6，0.8，1.0表示458nm的蓝光发光强度分别为其最大发光强度的10％，20％，40％，60％，80％，100％；“白光+458*0.1”表示：将LED器件发出的458nm的蓝光的强度调节为其最大光强的10％，然后与OLED器件发出的白光复合形成复合白光。以下附图和表格中的比例参数所表达的意思同上，不再赘述。
由上述表格可知，随着LED器件发出的蓝光强度的升高，色温逐渐升高，而显色指数先增加后减小，在蓝光强度为0.4时，显色指数达到最大；用户可根据实际需要控制蓝光强度得到需要的复合白光。
实施例2
保持OLED器件的白光光谱及其发光强度不变，调节LED器件发出的波长为458nm蓝光的强度，使蓝光在不同亮度下与OLED白光复合，以达到调节OLED白光色温和显色指数的目的。其中LED器件的发出的蓝光强度如图4(a)所示，对应不同强度的蓝光的复合白光的光谱及发光强度如图4(b)、4(c)所示。
根据复合白光光谱模拟得到的光学参数如下表所示：
由4(b)、4(c)及上述表格可知，随着LED器件发出的蓝光强度的升高，色温逐渐升高，而显色指数先增加后减小，在蓝光强度为0.4时，显色指数达到最大；用户可根据实际需要控制蓝光强度得到需要的复合白光。
实施例3
保持OLED器件的白光光谱及其发光强度不变，调节LED器件发出的波长为460nm蓝光的强度，使蓝光在不同亮度下与OLED白光复合，以达到调节OLED白光色温和显色指数的目的。其中LED器件的发出的蓝光强度如图5(a)所示，对应不同强度的蓝光的复合白光的光谱及发光强度如图5(b)、5(c)所示。
根据复合白光光谱模拟得到的光学参数如下表所示：
由5(b)、5(c)及上述表格可知，随着LED器件发出的蓝光强度的升高，色温逐渐升高，而显色指数先增加后减小，在蓝光强度为0.4时，显色指数达到最大；用户可根据实际需要控制蓝光强度得到需要的复合白光。
由上述具体实施例可知，通过调节LED器件发出的蓝光的强度，可对OLED白光的色温和显色指数进行调节，并实现色温在3600K～5000K之间的连续可调，且显示指数多在90以上的高显色白光。
实施例4
本实施例中，所述发光器件包括若干所述LED器件与若干所述OLED器件，每一所述LED器件的周围包括至少两个发光补波长不同的LED器件，例如波长分别为456nm、458nm、或460nm的LED器件。保持所述OLED器件的白光光谱及其发光强度不变，可选择性地调节波长为456nm、458nm、或460nm的LED器件中的至少一个发出的蓝光的强度，使蓝光在不同亮度下与OLED白光复合，以达到调节OLED白光色温和显色指数的目的。其中单独调节波长分别为456nm、458nm、460nm的LED器件的发光强度对OLED白光的调节效果分别与实施例1、实施例2、实施例3相同，不再赘述。同时调节多个LED器件的发光强度，以调节OLED器件的色温及显色指数。同时调节多个LED器件的发光强度比单独调节一个LED器件可以优化照明光谱，提高显色特性。
综上所述，本发明的可调色温及显色指数的发光器件，通过复合LED器件与OLED器件能够发出显色指数较高的复合白光，且通过对LED器件中光强的调节可连续调节OLED器件发出的白光的色温范围在3600K～5000K之间，显色指数在87以上。
另外，本发明还提供一种具有上述发光器件的灯具，其色温和显色指数均可通过上述调节方法调节。
应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施例。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可调色温及显色指数的发光器件，其特征在于：包括
OLED器件，
LED器件，所述LED器件与所述OLED器件并排设置，所述LED器件与所述OLED器件的出光方向一致，所述OLED器件的周围具有至少两个波长不同的LED器件；
以及控制电路，所述控制电路可选择性地控制任意波长的所述LED器件的发光强度。
2.根据权利要求1所述的可调色温及显色指数的发光器件，其特征在于：所述发光器件包括若干所述LED器件、若干所述OLED器件，且若干所述LED器件与若干所述OLED器件并排且交替设置。
3.根据权利要求1或2所述的可调色温及显色指数的发光器件，其特征在于：OLED与LED器件的出光侧设有混光层。
4.根据权利要求1或2所述的可调色温及显色指数的发光器件，其特征在于：所述发光器件的发光色温范围在3600K～5000K之间，显色指数在87以上。
5.一种可调色温及显色指数的灯具，其特征在于：包含所述权利要求1～4任意一项所述的发光器件。
6.一种调节OLED器件的色温及显色指数方法，其特征在于：
提供LED器件，所述LED器件与所述OLED器件并排设置，所述LED器件与所述OLED器件的出光方向一致，所述OLED器件的周围具有至少两个波长不同的LED器件；
提供控制电路，所述控制电路可选择性地控制任意波长的所述LED器件的电流值，以调节所述OLED器件的色温及显色指数。
7.根据权利要求6所述的调节OLED器件的色温及显色指数方法，其特征在于：所述控制电路控制所述LED器件的发光强度在0％～100％之间连续调节。
8.根据权利要求1或2所述的可调色温及显色指数的发光器件，或据权利要求6所述的调节OLED器件的色温及显色指数方法，LED器件发光光谱为400nm～500nm范围内，所述OLED器件发光光谱为450nm～760nm范围内。
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