TWI669988B - 智慧型光源 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種智慧型光源,係包括:一照明模組、一驅動器模組與一控制器模組,其中,該照明模組包括:複數個第一發光元件、至少一第二發光元件、以及複數片色溫調降膜。特別地,每一個第一發光元件的發光面係連接有一片或複數片彼此相互堆疊的色溫調降膜。如此設計,不同的第一發光元件所發出的色光會依據該色溫調降膜的堆疊數量而被轉換成擬似上午的太陽光、擬似清晨與傍晚的太陽光、橘白光、或橘紅光。另一方面,第二發光元件則用以發出高色溫的色光,例如: 擬似中午的太陽光或擬似藍天下的太陽光。
Description
本發明係關於照明裝置的技術領域,尤指可根據一選定地區的當地即時時間而自行調整亮度與色溫的一種智慧型光源。
自愛迪生發明燈泡之後,隨著科技之進步,人類所使用的光源已由燈泡發展至白熾燈(Incandescent bulb)以及螢光燈(Fluorescent tube);並且,進一步地,目前最新的照明技術為固態照明(Solid-State Lighting, SSL)技術,例如發光二極體(Light-Emitting Diode, LED)、有機發光半導體(Organic Light-Emitting Diode, OLED)以及高分子發光二極體(Polymer Light-Emitting Diode, PLED)都是固態照明技術(SSL)之產物。
圖1係顯示色溫相對於發光效率的資料圖,且圖2係顯示CIE色度圖。特別說明的是,圖2的CIE色度圖之中係繪示有一條黑體輻射曲線,其色溫變化係近似日光(太陽光)。根據圖1與圖2,下表(1)進一步整理了太陽光的色溫與照明裝置所發出的色光的色溫所代表之意義。 表(1)
色溫範圍 | 照明裝置 所發出的色光 | 不同太陽光的色溫 |
<2500 K | 橘白光 | 清晨與傍晚期間 太陽光的色溫 約2000-3000K |
2500 – 5500 K | 暖白光 | 上午期間 太陽光的色溫 約4000K |
5500 – 6500 K | 純白光 | 中午期間 太陽光的色溫 約5000-6000K |
>6500K | 冷白光 | 藍天下的太陽光 色溫大於6500K |
美國太空總署與費城大學(Philadelphia University)的教授George C. Brainard長期研究成果指出,光照確實影響人體激素分泌。舉例而言,皮質醇為一種可以讓人集中精神、對抗壓力的「壓力荷爾蒙」,而皮質醇的分泌與接收光照有關。另外,褪黑激素則已經廣為人知,其為松果體在黑暗情況下才會製造的一種睡眠荷爾蒙。陽光是自然的禮物,尤其白天的日照可以給人朝氣蓬勃的感覺;相對地,黃昏的日照則會讓人心情沈澱,精神上也逐漸放鬆。但是,對於那些身處無法具有充足日光照射的工作環境的人們,例如:太空人、礦工與地下工作者,其體內激素無法根據日夜變化而自然地分泌,長久下來勢必因為生理循環不正常而使其健康受到嚴重的影響。
有鑑於此,照明裝置的製造商係推出一種色溫可調照明裝置,讓使用者可以調整照明裝置所發出的光的亮度與色溫。請參閱圖3,係顯示習知的一種色溫可調照明裝置之架構圖。如圖3所示,該色溫可調照明裝置1’主要包括由複數個第一發光二極體2’與複數個第二發光二極體3’所交叉配置而成的陣列,其中,該些第一發光二極體2’可發出色溫範圍2500K至4000K的一暖白光4’,而該些第二發光二極體3’則可發出色溫範圍6000K至10000K 的一冷白光5’。並且,如圖1所示,暖白光4’與冷白光5’會合光為一輸出光6’,且該輸出光6’的色溫即取決於暖白光4’與冷白光5’之相對貢獻比例。
雖然圖3所示的色溫可調照明裝置1’的確提供了使用者自行決定或調整色溫的功能,然而長期涉及照明裝置之設計與開發的電子工程師現已透過終端使用者的反饋意見得知,該色溫可調照明裝置1’係於實務應用中顯示出以下缺點: (1)所述色溫可調照明裝置1’的色溫調變即由第一發光二極體2’與第二發光二極體3’的可調變色溫範圍所決定,因而限制了所述色溫可調照明裝置1’的色溫可調變化範圍。除此之外,色溫可調照明裝置1’同時包括了不同色溫的發光二極體也造成製造的困難與成本的提高。 (2)欲調變該色溫可調照明裝置1’的亮度或照度,必須調整第一發光二極體2’與第二發光二極體3’的驅動電壓或電流;然而,在一般的情況下,發光元件的亮度會因為色溫的增加而隨之升高,導致所述色溫可調照明裝置1’無法分開調變亮度與色溫。
由上述說明可知,如何設計出可分開調變色溫與亮度(照度)的光源於是成為相當重要的課題。有鑑於此,本案之發明人係極力加以研究創作,而終於研發完成本發明之一種智慧型光源。
對於身處無法具有充足日光照射的工作環境的人們而言,能夠根據當地即時時間享受不同色溫的日照有助於其體內激素基於日夜變化而自然地分泌。雖然習知技術提供了色溫可調照明裝置,但該色溫可調照明裝置的輸出光的色溫無法被大範圍的調變。因此,本發明之主要目的在於提供一種智慧型光源,其係包括:一照明模組、一驅動器模組與一控制器模組,其中,該照明模組包括:複數個第一發光元件、至少一第二發光元件、以及複數片色溫調降膜。特別地,每一個第一發光元件的發光面係連接有一片或複數片彼此相互堆疊的色溫調降膜。如此設計,不同的第一發光元件所發出的色光會依據該色溫調降膜的堆疊數量而被轉換成擬似上午的太陽光、擬似清晨與傍晚的太陽光、橘白光、或橘紅光。另一方面,第二發光元件則用以發出高色溫的色光,例如: 擬似中午的太陽光或藍天下的太陽光。值得強調的是,控制器模組會根據使用者所選擇的一個特定地區的當地即時時間來控制該驅動器模組對應地驅動該複數個第一發光元件之中的至少一個與/或該至少一個第二發光元件進行發光,使得所述智慧型光源可以基於所選地區的當地即時時間而對應地以一擬似日光之光源提供照明。
為了達成上述本發明之主要目的,本案發明人係提供所述智慧型光源的一實施例,係包括: 一照明模組,係包括: 複數個第一發光元件,用以發出一第一色光; 至少一個第二發光元件,用以發出一第二色光;及 一片或複數片彼此相互堆疊的色溫調降膜,係連接至該第一發光元件的一發光面,用以對該發光元件所發出的一第一色光進行一色溫調降處理;其中,該第一色光的色溫係隨著該色溫調降膜的數量之增加而降低,且該第一色光與該第二色光的一CIE色度座標係於一CIE色度圖上鄰近黑體輻射曲線(Black body radiation curve); 一驅動器模組,係電性連接至該照明模組,用以驅動一個或多個該第一發光元件與/或該第二發光元件發光;以及 一控制器模組,係用於控制該驅動器模組,並包括: 一地區選擇單元,用以供選擇一特定地區; 一時鐘單元,用以基於該特定地區對應地提供一當地即時時間; 一資料庫,儲存有對應於該特定地區與該當地即時時間的一日光資料;及 一微處理器,係電性連接該地區選擇單元、該時鐘單元、與該資料庫; 其中,根據該特定地區與該當地即時時間,該微處理器係發出一控制訊號至該驅動器模組,以令該驅動器模組驅動該複數個第一發光元件之中的至少一個與/或該至少一個第二發光元件進行發光。
為了能夠更清楚地描述本發明所提出之一種智慧型光源,以下將配合圖式,詳盡說明本發明之較佳實施例。
第一實施例
請參閱圖4,係顯示本發明之一種智慧型光源的第一實施例的立體圖。並且,請同時參閱圖5,係顯示本發明之智慧型光源的第一實施例的架構圖。如圖4所示,本發明之智慧型光源1用於以一擬似日光之光源(light resemblance with respect to sunlight)向無法具有充足太陽光照射的一工作環境提供照明,例如:太空船內部與礦坑內部。值得特別說明的是,肇因於城市建築越趨密集,許多房屋的內部也無法具有充足的太陽光照射。同時,對於那些地下工作者而言,例如:地鐵站的員工,其同樣地無法接受充足太陽光的照射。因此,本發明之智慧型光源1也可以被安裝於類似的無法接受充足陽光照射之區域。
繼續地參閱圖4與圖5。本發明之智慧型光源1於架構上主要包括 :一照明模組11、一驅動器模組12與一控制器模組13。特別地,該照明模組11係包括複數個第一發光元件111、至少一第二發光元件113、以及複數片色溫調降膜112。必須特別說明的是,第一發光元件111與第二發光元件113基本上會是同一種發光元件,例如:螢光燈、發光二極體、量子點發光二極體、有機發光二極體、上述任兩者或以上之組合。較佳地,選用高色溫(>6000K)的發光元件作為第一發光元件111與第二發光元件113會讓所述智慧型光源1所發出的光會更加地擬似日光。
根據本發明之設計,每一個第一發光元件111的發光面係連接有一片或複數片彼此相互堆疊的色溫調降膜112。本案發明人發現,單一片色溫調降膜112可以對第一發光元件111所發出的一第一色光進行一色溫調降處理。有趣的是,在調降第一色光的色溫之同時,色溫調降膜112也調降該第一色光的亮度。除此之外,本案發明人進一步發現,相較於單一片色溫調降膜112,兩片以上的色溫調降膜112對於該第一色光的色溫與亮度之調降有明顯的加強效果。所述色溫調降膜112的堆疊數量對於第一發光元件111所發出的第一色光之色溫與亮度的調降效果的有關實驗數據係整理於下表(2)之中。 表(2)
光轉換膜 堆疊數量 | 第一色光 的色溫 (K) | 第一色光 的照度 (lx) | 第一色光 的CIE座標 (x,y) |
0 | 4920 | 4020 | (0.34,0.32) |
1 | 3575 | 3040 | (0.39,0.35) |
2 | 2788 | 2230 | (0.43,0.37) |
3 | 2403 | 1180 | (0.46,0.38) |
4 | 2138 | 839 | (0.49,0.38) |
5 | 1852 | 634 | (0.52,0.39) |
繼續地參閱圖6,係顯示發光元件與色溫調降膜的立體圖。並且,請同時參閱圖7,係顯示色溫調降膜的側面剖視圖。如圖6所示,單一個第一發光元件111的發光面之上可能會設置有一片或複數片的色溫調降膜112。於本發明中,所述色溫調降膜112為一光轉換膜。由表(2)得知,第一發光元件111所發出的色光的色溫係隨著該色溫調降膜112的相互堆疊數量而降低。值得注意的是,隨著該色溫調降膜112的數量之增加,該第一發光元件111所發出的該色光會逐漸的被轉換成一橘白光(Orange-white);最終,該第一發光元件111所發出的該色光被轉換成一橘紅光(Orange red),且該橘紅光的色溫範圍最終介於1500K至2000K之間。
所述色溫調降膜112主要包括一聚合物基質PM以及摻雜或包覆於該聚合物基質PM之中的複數個光轉換粒子LP;其中,該聚合物基質PM可為下列任一者:聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate), PMMA)、聚苯乙烯(Polystyrene, PS)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate, PET)、聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)、環烯烴共聚物(Cyclo olefin copolymer, COC)、環嵌段共聚物(cyclic block copolymer, CBC)、聚乳酸(Polylactic acid, PLA)、聚醯亞胺(Polyimide, PI)、前述任兩者之組合、或前述任兩者以上之組合。另一方面,所述光轉換粒子LP可以是量子點或螢光粉粒子;其中,所述量子點可為下列任一者:II-VI族複合物之量子點、III-V族複合物之量子點、具有殼-核結構之II-VI族複合物之量子點、具有殼-核結構之III-V族複合物之量子點、具有合金結構之非球形II-VI複合物之量子點、上述任兩者之組合、或上述任兩者以上之組合。下表(3)係示範性地列出常用的幾種量子點材料。同時,量子點的尺寸大小與其光激螢光的光色之關係可參考下表(4)的有關整理。 表(3)
表(4)
量子點種類 | 示範性材料 |
II-VI族量子點 | CdSe 或 CdS |
III-V族量子點 | (Al, In, Ga)P、(Al, In, Ga)As、或 (Al, In, Ga)N |
具有殼-核結構之 II-VI族量子點 | CdSe/ZnS |
具有殼-核結構之 III-V族量子點 | InP/ZnS |
具有合金結構之非球形 II-VI量子點 | ZnCdSeS |
光激螢光的光色 | 尺寸大小 之範圍 |
藍綠光 | 2-7nm |
綠光 | 3-10nm |
黃光 | 4-12nm |
橘光 | 4-14nm |
紅光 | 5-20nm |
另一方面,所述螢光粉可為下列任一者:矽酸鹽類螢光粉、鋁酸鹽類螢光粉、磷酸鹽類螢光粉、硫化物螢光粉、氮化物螢光粉、氮氧化物螢光粉、上述任兩者之組合、或上述任兩者以上之組合。下表(5)係示範性地列出常用的幾種螢光粉材料。 表(5)
螢光材料種類 | 示範性材料 |
鋁酸鹽類螢光粉 | Sr3(1-x)Al2O5Cl2:3xEu2+ |
矽酸鹽類螢光粉 | Ca-α-SiAlON Sr1.93-xMxSiO4:Eu0.07 2+ (M=Mg2+) |
磷酸鹽類螢光粉 | Ca8(La,R)2(PO4)6O2:xEu2+ |
硫化物螢光粉 | (Y1-xCex)3S2OF3 |
氮化物螢光粉 | β-SiAlON:Eu2+ |
其他螢光粉 | SrGa2S4:Eu2+ (SGS) |
上表(3)與表(5)僅列出光轉換粒子LP的示範性材料,但須注意本發明之技術特徵並非在於限制光轉換粒子LP之特定材料的應用。舉例而言,所述光轉換粒子LP也可以是螢光粉粒子與量子點的組合。值得注意的是,若以量子點作為光轉換粒子LP的主要材料,則實現或製造色溫調降膜112之時可於聚合物基質PM表面進一步地覆上一層水氣阻障層,防止濕氣或氧氣浸侵入聚合物基質PM內部而損壞光轉換粒子LP。所述水氣阻障層的製造材料可為下列任一者:聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate, PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate, PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(Poly(methyl methacrylate), PMMA)、氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、上述任兩者之組合、或上述任兩者以上之組合。
必須補充說明的是,爲了利於色溫調降膜112被應用至其他的第一發光元件111或其他可作為所述第一發光元件111的一光源之上,實務上也可以一透光基板以及複數層光轉換鍍膜構成所述色溫調降膜112。請同時參閱圖8,係顯示第一發光元件與色溫調降膜的側面剖視圖。如圖8所示,實務上可使用有機發光二極體作為所述第一發光元件111,其於結構上包括:一透明基板1A、形成於該透明基板1A之一表面之上的一陽極1B、形成於該陽極1B之上的一電洞注入層1C、形成於該電洞注入層1C之上的一電洞傳輸層1D、形成於該電洞傳輸層1D之上的一發光層1E、形成於該發光層1E之上的一電子傳輸層1F、形成於該電子傳輸層1F之上的一電子注入層1G、以及形成於該電子注入層1G之上的一陰極1H。並且,一片或複數片色溫調降膜112係連接至該第一發光元件111的發光面(亦即,該透明基板1A的底面)。
請再繼續參閱圖9,係顯示第一發光元件與色溫調降膜的側面剖視圖。如圖9所示,實務上也可使用發光二極體作為所述第一發光元件111,其於結構上包括:一絕緣主體10’、包含一第一電性件13’與一第二電性件14’的一導線架、一LED晶粒12’、以及一封裝膠體11’。如圖9所示,該絕緣主體10’係具有一LED設置槽,用以容置該LED晶粒12’。並且,第一電性件13’與第二電性件14’皆具有一焊接部與一電性連接部;其中,所述焊接部係曝露於該LED設置槽之內,且所述電性連接部係穿出於該絕緣主體10’之外。值得說明的是,該封裝膠體11’內會摻雜螢光粉。並且,LED晶粒12’發出的短波長色光通過該封裝膠體11’之後即被轉換成白光。進一步地,所述一片或複數片色溫調降膜112便會降低該白光的色溫與亮度。
實驗例一
請重複參閱圖4與圖5,並請同時參閱圖10,係顯示藉由量測LED光源所發出的色光所獲得的CIE色度圖。於實驗例一之中,係同時以LED光源作為所述第一發光元件111與第二發光元件113,並令所述色溫調降膜112包含尺寸大小介於5nm至20nm之間的量子點。另一方面,必須特別說明的是,所採用的LED光源可發出色溫為6000K的色光(純白光)。同時,必須進一步解釋的是,圖10的資料係使用一片色溫調降膜112、二片色溫調降膜112、三片色溫調降膜112、與四片色溫調降膜112對LED光源所發出的色光進行色溫調降處理之後獲得。
由圖10可發現,第二發光元件113所發出的第二色光為色溫約6000K的純白光(Pure-white light),且其CIE色度座標係鄰近黑體輻射曲線。另一方面,對於發光面設置有一片色溫調降膜112的第一發光元件111而言,其所發出的第一色光為色溫約4150K的暖白光(Warm-white light),且其CIE色度座標同樣鄰近黑體輻射曲線。再者,對於發光面設置有二片色溫調降膜112的第一發光元件111而言,其所發出的第一色光為色溫約3000K的暖白光,且其CIE色度座標同樣鄰近黑體輻射曲線。另一方面,對於發光面設置有三片色溫調降膜112與四片色溫調降膜112的兩個第一發光元件111而言,其所發出的第一色光分別為色溫約2000K與1500K的橘紅光,且其CIE色度座標同樣鄰近黑體輻射曲線。
請繼續參閱圖11所顯示之藉由量測一LED光源所發出的色光所獲得的CIE色度圖。圖11的資料係分別使用一片色溫調降膜112、二片色溫調降膜112、三片色溫調降膜112、四片色溫調降膜112、五片色溫調降膜112、六片色溫調降膜112、七片色溫調降膜112、與八片色溫調降膜112對LED光源(即,第一發光元件111)所發出的色光進行色溫調降處理之後獲得。其中,所使用的色溫調降膜112包含尺寸大小介於3nm至10nm之間的量子點。由圖11可發現,第二發光元件113所發出的第二色光為色溫約6000K的純白光(Pure-white light),且其CIE色度座標係鄰近黑體輻射曲線。並且,隨著色溫調降膜112之堆疊數量的增加,第二發光元件113所發出的第二色光的色溫係對應地降低,同時該第二色光的CIE色度座標係於CIE色度圖之上鄰近黑體輻射曲線。
根據圖10與圖11的實驗數據以及表(1)所載太陽光的色溫所代表之意義,吾人可以得知的是,透過調整色溫調降膜112的堆疊數量之方式係能夠將擬似中午的太陽光的第二色光進一步地轉換成擬似上午的太陽光、擬似清晨與傍晚的太陽光、橘白光、或橘紅光。同時,吾人亦可得知,若以色溫大於6500K的LED光源作為所述第一發光元件111與第二發光元件113,則本發明之智慧型光源1亦能夠提供擬似藍天下的太陽光之照明。
實驗例二
請重複參閱圖4與圖5,並請同時參閱圖12,係顯示藉由量測一OLED光源所發出的色光所獲得的CIE色度圖。圖12的資料係分別使用一片色溫調降膜112、二片色溫調降膜112、三片色溫調降膜112、四片色溫調降膜112、五片色溫調降膜112、六片色溫調降膜112、七片色溫調降膜112、與八片色溫調降膜112對一個OLED光源(即,第一發光元件111)所發出的色光進行色溫調降處理之後獲得。其中,所使用的色溫調降膜112包含尺寸大小介於5nm至20nm之間的量子點。由圖12可發現,因第二發光元件113的發光面沒有設置任何色溫調降膜112,因此其發出的第二色光為色溫約5400K的色光(暖白光),且該第二色光的CIE色度座標係鄰近黑體輻射曲線。並且,隨著色溫調降膜112之堆疊數量的增加,第二發光元件113所發出的第二色光的色溫係對應地降低,同時該第二色光的CIE色度座標係於CIE色度圖之上鄰近黑體輻射曲線。
顯然地,雖然實驗例二所使用的OLED光源只能夠發出近純白光,但透過調整色溫調降膜112的堆疊數量之方式還是能夠將該純白光(亦即,第一發光元件111所發出的第一色光)進一步地轉換成擬似擬似上午的太陽光、擬似清晨與傍晚的太陽光、橘白光、或橘紅光。同時,吾人亦可得知,若以色溫大於6000K的OLED光源作為所述第一發光元件111與第二發光元件113,則本發明之智慧型光源1便可以根據一特定地區的當地即時時間而對應地以一擬似日光之光源(light resemblance with respect to sunlight)向無法具有充足太陽光照射的工作環境(例如太空船或礦坑)提供照明。
繼續地參閱圖4與圖5,並請同時參閱圖13,係顯示控制器模組的內部電路方塊圖。根據本發明之設計,所述驅動器模組12係電性連接至該照明模組11,用以驅動一個或多個該第一發光元件111與/或該第二發光元件113發光。另一方面,由圖4、圖5與圖13可知,使用者可以透過控制器模組13控制該驅動器模組12。並且,控制器模組13係主要包括:一地區選擇單元131、一時鐘單元132、一資料庫133、以及一微處理器134。其中,所述地區選擇單元131用以供使用者選擇一特定地區,例如:台灣或美國。完成特定地區的選擇之後,時鐘單元132便可以基於所選地區而對應地提供一當地即時時間。另一方面,該資料庫133內係儲存有對應於該特定地區與該當地即時時間的一日光資料,包括:亮度與色溫等資料。
承上述說明,該微處理器134係電性連接該地區選擇單元131、該時鐘單元132、與該資料庫133。根據本發明之設計,該微處理器134係根據該特定地區與該即時時間來控制該驅動器模組12驅動該複數個第一發光元件111之中的至少一個與/或該至少一個第二發光元件113進行發光,使得所述智慧型光源1根據使用者所選擇的地區之當地即時時間而對應地以一擬似日光之光源向無法具有充足太陽光照射的工作環境(例如太空船或礦坑)提供照明。再者,該控制器模組13更同時包括一通訊單元135與一人機介面單元136,其中,該通訊單元135係電性連接該微處理器134,用以使該控制器模組13能夠與外部一電子裝置2相互溝通。並且,該人機介面單元136係電性連接該微處理器134,供使用者操作該控制器模組13。必須補充說明的是,雖然圖4與圖5係顯示該電子裝置2為智慧型手機,但實際應用本發明之時,該電子裝置2也可以是其他不同的電子裝置2,例如:桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、或智慧型手錶。
第二實施例
請參閱圖14,係顯示本發明之一種智慧型光源的第二實施例的架構圖。比較圖5與圖14可以發現,智慧型光源1的第二實施例進一步包括有一光接收器模組14。當本發明之智慧型光源1應用於礦坑、地下鐵、與無法具有充足太陽光照射的房屋之時,可將該光接收器模組14設置於地面之上,並使其電性連接該控制器模組13。如此設計,該光接收器模組14便會接收地面上的一環境光(亦即,日光),並傳送一環境光資料至該控制器模組13。進一步地,該微處理器134即發出控制訊號至該驅動器模組12,以令該驅動器模組12驅動該複數個第一發光元件111之中的至少一個與/或該至少一個第二發光元件113進行發光,使得所述智慧型光源1可以基於該環境光資料而對應地以一擬似日光之光源提供照明。
如此,上述係已完整且清楚地說明本發明之一種智慧型光源的所有實施例及其結構組成;並且,經由上述可得知本發明係具有下列之優點:
(1)對於身處無法具有充足日光照射的工作環境的人們而言,能夠基於當地即時時間享受不同色溫的日照有助於其體內激素基於日夜變化而自然地分泌。雖然習知技術提供了色溫可調照明裝置,但該色溫可調照明裝置的輸出光的色溫無法被大範圍的調變。不同地,本發明是以一照明模組11、一驅動器模組12與一控制器模組13組成一智慧型光源1。特別地,該照明模組11包括:複數個第一發光元件111、至少一第二發光元件113、以及複數片色溫調降膜112,其中每一個第一發光元件111的發光面係連接有一片或複數片彼此相互堆疊的色溫調降膜112。如此設計,不同的第一發光元件111所發出的色光會依據該色溫調降膜112的堆疊數量而被轉換成擬似上午的太陽光、擬似清晨與傍晚的太陽光、橘白光、或橘紅光。另一方面,第二發光元件113則用以發出高色溫的色光,例如: 擬似中午的太陽光或藍天下的太陽光。
(2)進一步地,在使用者透過控制器模組13選擇一特定地區之後,控制器模組13便會根據所選擇的當地即時時間來控制該驅動器模組12驅動該複數個第一發光元件111之中的至少一個與/或該至少一個第二發光元件113進行發光,使得所述智慧型光源1根據使用者所選擇地區的當地即時時間而對應地以一擬似日光之光源提供照明。是以,本發明之智慧型光源1特別適合被應用於以一擬似日光之光源向無法具有充足太陽光照射的一工作環境提供照明,例如:太空船內部與礦坑內部。
必須加以強調的是,上述之詳細說明係針對本發明可行實施例之具體說明,惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍,凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更,均應包含於本案之專利範圍中。
<本發明>
1‧‧‧智慧型光源
2‧‧‧電子裝置
11‧‧‧照明模組
12‧‧‧驅動器模組
13‧‧‧控制器模組
111‧‧‧第一發光元件
112‧‧‧色溫調降膜
113‧‧‧第二發光元件
PM‧‧‧聚合物基質
LP‧‧‧光轉換粒子
1A‧‧‧透明基板
1B‧‧‧陽極
1C‧‧‧電洞注入層
1D‧‧‧電洞傳輸層
1E‧‧‧發光層
1F‧‧‧電子傳輸層
1G‧‧‧電子注入層
1H‧‧‧陰極
10’‧‧‧絕緣主體
13’‧‧‧第一電性件
14’‧‧‧第二電性件
12’‧‧‧LED晶粒
11’‧‧‧封裝膠體
131‧‧‧地區選擇單元
132‧‧‧時鐘單元
133‧‧‧資料庫
134‧‧‧微處理器
135‧‧‧通訊單元
136‧‧‧人機介面單元
14‧‧‧光接收器模組
<習知>
1’‧‧‧色溫可調照明裝置
2’‧‧‧第一發光二極體
3’‧‧‧第二發光二極體
4’‧‧‧暖白光
5’‧‧‧冷白光
6’‧‧‧輸出光
圖1係顯示色溫相對於發光效率的資料圖; 圖2係顯示CIE色度圖; 圖3係顯示習知的一種色溫可調照明裝置之架構圖; 圖4係顯示本發明之一種智慧型光源的第一實施例的立體圖; 圖5係顯示本發明之智慧型光源的第一實施例的架構圖; 圖6係顯示發光元件與色溫調降膜的立體圖; 圖7係顯示色溫調降膜的側面剖視圖; 圖8係顯示第一發光元件與色溫調降膜的側面剖視圖; 圖9係顯示第一發光元件與色溫調降膜的側面剖視圖; 圖10係顯示藉由量測LED光源所發出的色光所獲得的CIE色度圖; 圖11係顯示藉由量測LED光源所發出的色光所獲得的CIE色度圖; 圖12係顯示藉由量測OLED光源所發出的色光所獲得的CIE色度圖; 圖13係顯示控制器模組的內部電路方塊圖以及; 圖14顯示本發明之一種智慧型光源的第二實施例的架構圖。
Claims (13)
- 一種智慧型光源,係包括: 一照明模組,係包括: 複數個第一發光元件,用以發出一第一色光; 至少一個第二發光元件,用以發出一第二色光;及 一片或複數片彼此相互堆疊的色溫調降膜,係連接至該第一發光元件的一發光面,用以對該發光元件所發出的一第一色光進行一色溫調降處理;其中,該第一色光的色溫係隨著該色溫調降膜的數量之增加而降低,且該第一色光與該第二色光的一CIE色度座標係於一CIE色度圖上鄰近黑體輻射曲線(Black body radiation curve); 一驅動器模組,係電性連接至該照明模組,用以驅動一個或多個該第一發光元件與/或該第二發光元件進行發光;以及 一控制器模組,係用於控制該驅動器模組,並包括: 一地區選擇單元,用以供選擇一特定地區; 一時鐘單元,用以基於該特定地區對應地提供一當地即時時間; 一資料庫,儲存有對應於該特定地區與該當地即時時間的一日光資料;及 一微處理器,係電性連接該地區選擇單元、該時鐘單元、與該資料庫; 其中,根據該特定地區與該當地即時時間,該微處理器係發出一控制訊號至該驅動器模組,以令該驅動器模組驅動該複數個第一發光元件之中的至少一個與/或該至少一個第二發光元件進行發光。
- 申請專利範圍第1項所述之智慧型光源,其係應用於向無法具有充足太陽光照射的一工作環境提供照明。
- 如申請專利範圍第1項所述之智慧型光源,其中,該控制器模組更包括: 一通訊單元,係電性連接該微處理器,用以使該控制器模組能夠與外部一電子裝置相互溝通;以及 一人機介面單元,係電性連接該微處理器。
- 如申請專利範圍第1項所述之智慧型光源,係更包括: 一光接收器模組,係電性連接該控制器模組,並用以接收一環境光,並傳送一環境光資料至該控制器模組。
- 如申請專利範圍第1項所述之智慧型光源,其中,該第一發光元件與該第二發光元件可為下列任一者:螢光燈、發光二極體、量子點發光二極體、有機發光二極體、上述任兩者或任兩者以上之組合。
- 如申請專利範圍第1項所述之智慧型光源,其中,隨著該色溫調降膜的數量之增加,該第一發光元件所發出的該第一色光被轉換成一橘白光,且最終該橘白光會進一步地轉變成色溫範圍介於1500K至2000K之間的一橘紅光。
- 如申請專利範圍第1項所述之智慧型光源,其中,該色溫調降膜為一光轉換膜,且該光轉換膜係包括一聚合物基質以及摻雜或包覆於該聚合物基質之中的複數個光轉換粒子。
- 如申請專利範圍第1項所述之智慧型光源,其中,該色溫調降膜為一光轉換膜,且該光轉換膜係包括一透明基板以及複數層光轉換鍍膜。
- 如申請專利範圍第3項所述之智慧型光源,其中,該電子裝置可為下列任一者:桌上型電腦、筆記型電腦、平板電腦、智慧型手機、或智慧型手錶。
- 如申請專利範圍第7項所述之智慧型光源,其中,該聚合物基質可為下列任一者:聚二甲基矽氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、環烯烴共聚物、環嵌段共聚物、聚乳酸、聚醯亞胺、前述任兩者之組合、或前述任兩者以上之組合。
- 如申請專利範圍第7項所述之智慧型光源,其中,該光轉換粒子為量子點,且所述量子點可為下列任一者:II-VI族複合物之量子點、III-V族複合物之量子點、具有殼-核結構之II-VI族複合物之量子點、具有殼-核結構之III-V族複合物之量子點、具有合金結構之非球形II-VI複合物之量子點、上述任兩者之組合、或上述任兩者以上之組合。
- 如申請專利範圍第7項所述之智慧型光源,其中,該光轉換粒子為螢光粉粒子,且所述螢光粉粒子可為下列任一者:矽酸鹽類螢光粉、鋁酸鹽類螢光粉、磷酸鹽類螢光粉、硫化物螢光粉、氮化物螢光粉、氮氧化物螢光粉、上述任兩者之組合、或上述任兩者以上之組合。
- 如申請專利範圍第7項所述之智慧型光源,其中,該光轉換膜更包括覆於該聚合物基質之上的一水氣阻障層,且所述水氣阻障層的製造材料可為下列任一者:聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、氧化矽、氧化鈦、氧化鋁、上述任兩者之組合、或上述任兩者以上之組合。
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