[發明專利]用于提供具有高顯色性和生物效應的可調光的多通道系統

有效

• 申請號: 201880091145.3
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN112075127B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發明（設計）人: R·L·V·佩特魯利;P·K·皮卡德
• 申請（專利權）人: 生態照明公司
• 主分類號: H05B45/20
• 分類號: H05B45/20;H05B33/02;H01L27/15
• 代理公司: 廣州川墨知識產權代理事務所(普通合伙) 44485
• 代理人: 王丙強

本公開提供了用于生成可調白光的系統。所述系統包括多個LED串，其生成落在紅色、藍色、綠色和青色區域內的色點，每個LED串分別由可控制驅動電路驅動，從而調節所生成的光的輸出。通過組合由紅色、藍色、綠色和青色通道所生成的光來產生白光的方法。在CIE1931色度圖顏色坐標基本相同的情況下生成具有不同EML的白色光點的方法。

相關申請的交叉引用

本申請要求享有的以下美國臨時專利申請的權益：2018年1月11日提交的美國臨時專利申請No.62/616,401；2018年1月11日提交的美國臨時專利申請No.62/616,404；2018年1月11日提交的美國臨時專利申請No.62/616,414；2018年1月11日提交的美國臨時專利申請No.62/616,423；以及2018年2月23日提交的美國臨時專利申請No.62/634,798，其全部內容通過引用并入本文，如同在此充分闡述。

技術領域

本公開屬于固態照明領域。具體地，本公開涉及提供具有高顯色性能的可調白光的器件和方法。

背景技術

這種本領域已知的各種發光器件包括，例如白熾燈泡、熒光燈以及半導體發光器件(如發光二極管(LED))。

有多種資源可用來描述從發光器件發出的光，一種常用的資源是CIE1931(國際照明委員會)色度圖。CIE1931色度圖根據兩個CIE參數x和y描繪了人類色彩感知。光譜色分布在輪廓空間的邊緣周圍，其中包括人眼感知到的所有色調。邊界線表示光譜色的最大飽和度，內部則表示包括白光的較不飽和的顏色。該圖還描繪了具有相關色溫的普朗克軌跡，也稱為黑體軌跡(BBL)，其表示色度坐標(即色點)，該色度坐標對應于在不同溫度下來自黑體的輻射。因此，可以根據其相關色溫(CCT)來描述在BBL上或附近產生光的光源。在一般照明通常使用1,800K到10,000K之間的CCT值的情況下，這些光源為人類觀察者帶來令人愉悅的“白光”。

顯色指數(CRI)描述為指示由光源產生的光色效果。實際上，CRI是當物體用特定光源照明時相對于參考光源(通常是黑體輻射器或日光光譜)的物體表面顏色變化的相對度量。特定光源的CRI值越高，則光源就越好地呈現出其所照明的各種物體的顏色。

顯色性能可以通過本領域已知的標準度量來表征?；?9個顏色評估樣本(“CES”)的光源顏色再現，可以計算色彩保真度指數(Rf)和色彩飽和度指數(Rg)。99個CES提供了旨在實現光譜敏感度中性的統一的色彩空間覆蓋范圍，并提供與各種真實物體相對應的顏色樣本。Rf值在0到100的范圍內，表示與參考光源相比，光源顯色的保真度。實際上，Rf是當物體用特定光源照明時相對于參考光源(通常是黑體輻射器或日光光譜)的物體表面顏色變化的相對度量。特定光源的Rf值越高，則光源就越好地呈現出其所照明的各種物體的顏色。色彩飽和度指數Rg評估與參考光源相比，光源對99個CES的飽和程度或飽和降低程度。

相對于傳統的白熾燈或熒光燈，LED可能具有很高的功率效率。大多數LED基本上是單色的光源，表現為發出具有單色的光。因此,大多數LED發出的光的光譜功率分布緊密圍繞“峰值”波長，如光電探測器所檢測到的,該波長是LED的光譜功率分布或“發射光譜”達到最大的單個波長。LED通常具有約10nm至30nm的半峰全寬波長(full-width?half-maximum?wavelenght)范圍，相對于人眼可見光的約380nm至800nm的較寬范圍而言相對較窄。

為了使用LED來產生白光，包括兩個或多個LED的LED燈已經提供，每個LED發出不同顏色的光。不同的顏色組合以產生期望的白光的強度和/或顏色。例如，通過同時激勵紅色、綠色和藍色LED，所產生的組合光可能呈現白色或接近白色，這取決于例如紅色、綠色和藍色LED光源的相對強度、峰值波長和光譜功率分布。由于遠離LED的峰值波長的區域中的光譜功率分布存在間隙，因此紅色、綠色和藍色LED的總發射通常為一般照明應用提供較差的顯色性。