颜色转换滤波器及其制备方法以及发光二极管模块的制作方法
【专利摘要】本发明涉及发光二极管颜色转换滤波器及包括该发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管模块，提供在发光二极管的射出光420nm至500nm的范围内，光透射率斜率为0.2～0.7的发光二极管颜色转换滤波器及包括该发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管模块。
【专利说明】颜色转换滤波器及其制备方法以及发光二极管模块
【技术领域】
[0001]本发明涉及发光二极管颜色转换滤波器及其制备方法以及包括该发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管模块，更详细地，涉及保持500nm以上的光透射率，选择性地阻隔400?500nm附近的蓝色光波长段的光透射率，从而将整体亮度的减少最小化，并使发光二极管的色温及显色指数的变化成为可能的发光二极管颜色转换滤波器及其制备方法以及包括发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管模块。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light emitting diode,以下称为LED)照明装置根据放出白色光的发光二极管中射出的光，决定照明光的色温/显色性/电源效率。通常，使用于照明的发光二极管主要有日光色(Pure White)系列的发光二极管、自然白色(Natural white)系列的发光二极管及暖白色(Warm White)系列的发光二极管,上述日光色(Pure White)系列的发光二极管放出具有5000K至8000K之间的色温的光，自然白色(Natural white)放出具有3500K至4500K之间的色温的光，暖白色(Warm White)系列的发光二极管放出具有2500K至3500K之间的色温的光。这种发光二极管主要以在放出450nm?480nm波段的蓝色光的蓝色发光二极管组合钇铝石榴石(YAG)系列的黄色荧光体的方式体现，而这种发光二极管呈现如下光谱特性，即，在蓝色光谱区域(450nm?480nm)附近具有最高的峰值电力(Peak power),在绿色(520nm?580nm)和红色(610nm?680nm)区域依次具有高的峰值电力(Peak power)。由于荧光体基本上起到将蓝色光转换为绿色光或红色光的作用，因此，在发光二极管的电源效率方面，日光色发光二极管的电源效率最高，暖白色发光二极管的电源效率最低。通常，自然白色发光二极管具有日光色发光二极管的85%左右的光功率，暖白色发光二极管相对于日光色发光二极管具有约75%左右的低的电源效率。
[0003]另一方面，为了提高用于表现照明光的色再现充实度的显色指数而在向放宽红色光谱区域的光的方向调节荧光体的浓度的情况下，电源效率会下降。通常为了将暖白色发光二极管的显色指数体现为85?90以上，应充分调节使用于发光二极管的荧光体的浓度，并尽量确保红色区域的光，而在这种情况下，相比于显色指数为70?80之间的暖白色或自然白色，电源效率下降10?15%左右。
[0004]并且，在以往的发光二极管照明装置的情况下，为了选择性地体现日光色/自然白色/暖白色等各种色温，在发光二极管灯中设置日光色/自然白色/暖白色三种发光二极管的排列，并以在使用者需要日光色的情况下关闭自然白光和暖白光，在需要自然白光的情况下关闭日光色和暖白光，在需要暖白光的情况下关闭日光色和自然白光的方式使用。但在这种情况下，使用于照明装置的发光二极管的数量与呈现单一色相的发光二极管照明装置相比增加三倍，因此存在需要高费用的问题。并且，在为了体现高的显色指数及发光二极管照明的选择性的色温而使用通常的高通滤波器(H1-pass Filter)来减少蓝色区域的光，并相对地提高红色区域的光量的情况下，不仅减少蓝色区域(420nm?480nm)的光，而且减少在整体光量中占最大比重的绿色区域(500nm?550nm)之间的光量，因此存在照明装置的电源效率下降的问题。
【发明内容】
[0005]技术问题。
[0006]本发明用于克服上述以往的问题，本发明所要解决的问题在于，提供保持500nm以上的光透射率，选择性地阻隔400?500nm附近的蓝色光波长段的光，从而将整体亮度的减少最小化，并使发光二极管的色温及显色指数变化成为可能的发光二极管颜色转换滤波器及其制备方法以及包括发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管模块。
[0007]解决问题的手段。
[0008]根据本发明的例示性实施例，提供在发光二极管射出光的420nm至500nm的范围内，光透射率斜率为0.2?0.7的发光二极管颜色转换滤波器。
[0009]根据本发明的再一实施方式，提供发光二极管模块，包括:多个发光二极管，以相互分隔地进行配置的状态安装于印刷电路基板上，及上述实施例所述的发光二极管颜色转换滤波器；上述多个发光二极管包括:第一发光二极管，具有与在CIE1931色坐标所定义的坐标中由(0.28,0.28)、(0.40,0.33)、(0.42,0.36)、(0.44,0.42)、(0.36,0.43)及(0.28，0.34)的六个坐标包围的区域内的任一坐标相应的色温；以及第二发光二极管，射出红色光。
[0010]根据本发明的另一实施方式，提供发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，包括:步骤(a)，以500?5000mJ/cm2的照射量对包含氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物97?99.8重量百分比及光聚合引发剂0.2?3重量百分比的光聚合组合物照射紫外线并进行固化，以及步骤(b)，对被固化的光聚合组合物进行热处理；上述氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物在主链包括氨基甲酸乙酯键，具有2至12个丙烯酸官能团数。
[0011 ] 根据本发明的还有一实施方式，提供发光二极管颜色转换滤波器，其特征在于，利用上述制备方法制备，并特异性地阻隔波长小于500nm的光。
[0012]根据本发明的又一实施方式，提供发光二极管模块，包括:光源部，包括发出色温在5000K?8000K范围的日光色光的一个以上的日光色发光二极管；以及发光二极管颜色转换滤波器，阻隔从上述日光色发光二极管发出的光的波长中的一部分波长，来转换光的颜色。
[0013]发明的效果。
[0014]根据本发明，能够体现保持500nm以上的光透射率，选择性地阻隔400?500nm附近的蓝色光波长段的光，从而将整体亮度的减少最小化，并使发光二极管的色温及显色指数的变化成为可能的发光二极管颜色转换滤波器。
[0015]并且，利用本发明的制备方法制备的发光二极管颜色转换滤波器具有高通滤波器的功能，上述高通滤波器的功能可使具有500nm以上的绿色光谱特性的光透射，并能特异性地阻隔波长小于500nm的光，因此，由于在发光二极管模块中利用本发明的发光二极管颜色转换滤波器的情况下，不发生绿色附近光亮的减少，因而能够将整体照明灯的亮度的减少最小化。尤其，利用本发明的发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管模块在将电源效率保持最大的同时，能够体现暖白色光，或者只利用日光色发光二极管与红色发光二极管也能以变性的方式体现日光色光、自然白色光及暖白色光，尤其，当体现暖白色光时，几乎不发生显色性低下的问题，因此能够保持85以上的显色指数。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为表示本发明的发光二极管颜色转换滤波器的不同波长段的透射率的图表。
[0017]图2为表示发光二极管颜色转换滤波器的光透射率斜率的表。
[0018]图3a为本发明第一实施例的发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表，图3b为表示具有6500K色温的发光二极管的光谱曲线和适用图3a的具有光谱透射特性的发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管的光谱曲线的图表。
[0019]图4为表示具有6500K的色温的发光二极管的CIE色坐标和适用发光二极管颜色转换滤波器的具有5800K色温的发光二极管的CIE色坐标的附图。
[0020]图5a为表示本发明第二实施例的发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表，图5b为表示具有6800K色温的发光二极管的光谱曲线和适用图5a的具有光谱透射特性的发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管的光谱曲线的图表。
[0021]图6为表示具有6800K色温的发光二极管的CIE色坐标和适用发光二极管颜色转换滤波器的具有5300K色温的发光二极管的CIE色坐标的附图。
[0022]图7a为具有4200K色温的发光二极管的光谱曲线，图7b为红色发光二极管的光谱曲线，图7c为发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表，图7d为表示对具有4200K色温的发光二极管、红色发光二极管及发光二极管颜色转换滤波器进行组合的发光二极管模块的光谱曲线的图表。
[0023]图8为表示图7所示的发光二极管的CIE色坐标的图。
[0024]图9为表示本发明第三实施例的发光二极管模块的简要结构图。
[0025]图10为表示本发明第四实施例的发光二极管模块的简要结构图。
[0026]图11为利用于图10的实施例的发光二极管颜色转换滤波器的简要俯视图。
[0027]图12为图10所示的发光二极管模块的变形例。
[0028]图13为在CIE1931色坐标标注与照明灯相关的色温区域的图。
[0029]图14为表示本发明第五实施例的发光二极管模块的简要结构图。
[0030]图15及图16为表示图14所示的发光二极管模块的运行的图。
[0031]图17为表示包括本发明的发光二极管模块的发光二极管照明装置的功能框图。
[0032]图18表示对通过本发明第六实施例至第九实施例而制备的发光二极管颜色转换滤波器的紫外线/可视光线的透射频谱分布。
[0033]图19表示日光色发光二极管光源的发光频谱分布，图20表示自然白色发光二极管光源的发光频谱分布，图21表示暖白色发光二极管光源的发光频谱分布。
[0034]图22表示本发明第十实施例的发光二极管模块的结构，图23表示从光源部发出的日光色光借助图22所示的发光二极管模块而转换为自然白色光的过程的频谱分布。
[0035]图24表不本发明第^ 实施例的发光二极管模块的结构，图25表不从光源部发出的日光色光与红色光借助图24所示的发光二极管模块而转换为暖白色光的过程的频谱分布。
[0036]图26表不本发明第十二实施例的发光二极管模块的结构，图27表不从光源部发出的自然白色光借助图26所示的发光二极管照明装置而转换为暖白色光的过程的频谱分布。
[0037]图28表示本发明第十三实施例的发光二极管照明装置的结构，图29表示从光源部发出的自然白色光与红色光借助图28所示的发光二极管照明装置而转换为暖白色光的过程的频谱分布。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
[0039]发光二极管颜色转换滤波器的制备过程。
[0040]第一过程:在利用热或光来固化的固化性树脂或热塑性树脂中混合在500nm以下的短波长中吸收光的染料或颜料0.0001重量百分比?0.06重量百分比。
[0041]第二过程:将混合物成型为板形态。
[0042]在本实施例的情况下，利用醋酸酯染料、蒽醌类染料及偶氮类染料作为在500nm以下的短波长中吸收光的染料，利用铬酸铅类、黄色氧化铁类、镉类、钛类等的无机颜料或偶氮类颜料及酞菁类颜料作为在500nm以下的短波长中吸收光的颜料。
[0043]利用醋酸酯染料、蒽醌类染料、偶氮类染料作为染料，利用硝基类颜料、偶氮类颜料、阴丹士林类颜料作为颜料。
[0044]并且,利用丙烯酸酯(acrylate)树脂或环氧(epoxy)树脂作为利用热或光来固化的树脂，利用聚碳酸酯(Polycarbonate)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)作为热塑性树脂。
[0045]式1:
光透射率斜率=(A波长中的光透射率一 B波长中的光透射率)/ (A波长一 B波长)。
[0046]上述式I公开了在特定波长范围中求得光透射率斜率的方法，根据上述制备过程制备的发光二极管颜色转换滤波器的光透射率斜率值为0.2至0.7。
[0047]根据本发明的发光二极管颜色转换滤波器以将420nm?500nm之间的光透射率斜率在0.2?0.7之间选择性地进行调节的方式体现，从而将从发光二极管照射的绿色光的光亮的减少最小化，并限制蓝色光区域的发光，由此能够引导发光二极管照明的色温及显色指数变化。
[0048]图1为表示本发明的发光二极管颜色转换滤波器的不同波长段的透射率的图表，图2为表不发光二极管颜色转换滤波器的光透射率斜率的表。
[0049]图1示出利用各种形态的偶氮类染料制备的发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表。图2示出偶氮类染料的含量比变化的在420nm条件下的光透射率、在500nm条件下的光透射率以及在420nm?500nm范围内的光透射率斜率值。420nm条件下，在偶氮类染料的含量为0.01重量百分比的情况下，光透射率为20.74%，在偶氮类染料的含量为0.005重量百分比的情况下，光透射率为45.17 %，在偶氮类染料的含量为0.0025重量百分比的情况下，光透射率为58.95%。500nm条件下，在偶氮类染料的含量为0.01重量百分比的情况下，光透射率为76.41%，在偶氮类染料的含量为0.005重量百分比的情况下，光透射率为83.46%，在偶氮类染料的含量为0.0025重量百分比的情况下，光透射率为86%。观察光透射率斜率，在偶氮类染料的含量为0.01重量百分比的情况下，若光透射率斜率为
0.69，在偶氮类染料的含量为0.005重量百分比的情况下，光透射率斜率为0.47，在偶氮类染料的含量为0.0025重量百分比的情况下，光透射率斜率为0.33。[0050]图3a为本发明第一实施例的发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表，图3b为表示具有6500K色温的发光二极管的光谱曲线和适用图3a的具有光谱透射特性的发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管的光谱曲线的图表，图4为表示具有6500K的色温的发光二极管的CIE色坐标和适用发光二极管颜色转换滤波器的具有5800K色温的发光二极管的CIE色坐标的附图。
[0051]参照图3a至图4，在本实施例的情况下使用了光透射率斜率为0.38的发光二极管颜色转换滤波器。图3a示出了光透射率斜率为0.38的发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表，图3b的上部曲线为具有6500K色温的发光二极管的光谱曲线，图3b的下部曲线为对具有6500K色温的发光二极管和光透射率斜率为0.38的发光二极管颜色转换滤波器进行组合，并转换为5800K色温的发光二极管的光谱曲线。如本实施例，若利用光透射率斜率为0.38的发光二极管颜色转换滤波器，则即使在不利用其他追加的发光二极管的情况下，也能将具有6500K色温的发光二极管转换为具有5800K色温的发光二极管。
[0052]图5a为本发明第二实施例的发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表，图5b为表示具有6800K色温的发光二极管的光谱曲线和适用图5a的具有光谱透射特性的发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管的光谱曲线的图表，图6为表示具有6800K色温的发光二极管的CIE色坐标和适用发光二极管颜色转换滤波器的具有5300K色温的发光二极管的CIE色坐标的附图。
[0053]参照图5a至图6，在本实施例的情况下，使用了光透射率斜率为0.64的发光二极管颜色转换滤波器。图5a示出了光透射率斜率为0.64的发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表，图5b的上部曲线为具有6800K色温的发光二极管的光谱曲线，图5a的下部曲线为对具有6800K色温的发光二极管和光透射率斜率为0.64的发光二极管颜色转换滤波器进行组合，并转换为5300K色温的发光二极管的光谱曲线。如本实施例，若利用光透射率斜率为0.64的发光二极管颜色转换滤波器，则即使在不利用其他追加的发光二极管的情况下，也能将具有6800K色温的发光二极管转换为具有5300K色温的发光二极管。
[0054]图7a为具有4200K色温的发光二极管的光谱曲线，图7b为红色发光二极管的光谱曲线，图7c为发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表，图7d为表示对具有4200K色温的发光二极管、红色发光二极管及发光二极管颜色转换滤波器进行组合的发光二极管模块的光谱曲线的图表，图8为表示图7所示的发光二极管的CIE色坐标的附图。
[0055]参照图7a至图8，在本实施例的情况下，使用了光透射率斜率为0.64的发光二极管颜色转换滤波器。图7a为具有4200K色温的白色发光二极管的光谱曲线，图7b为红色发光二极管的光谱曲线，图7c为光透射率斜率为0.64的发光二极管颜色转换滤波器的光谱透射曲线图表。若组合白色发光二极管、红色发光二极管及光透射率斜率为0.64的发光二极管颜色转换滤波器，则可以获得转换成2700K色温的发光二极管。
[0056]图9为表示本发明第三实施例的发光二极管模块的简要结构图。参照图9，发光二极管模块100包括印刷电路基板110、多个发光二极管130、支撑部件150及发光二极管颜色转换滤波器170。多个发光二极管130以相互分隔地配置的状态安装于印刷电路基板110上。安装于印刷电路基板上的各发光二极管包括发光芯片、引线框、金属线、铸型部及基板。在基板上配置有引线框，发光芯片安装于基板上，并通过金属线与引线框电连接。铸型部封住安装于基板上的发光芯片，用于保护发光芯片，并调节从发光芯片放射的光的指向角。支撑部件150设于印刷电路基板110上，并支撑发光二极管颜色转换滤波器170，从而以使发光二极管颜色转换滤波器170从发光二极管130分隔的状态配置。发光二极管颜色转换滤波器170在420nm?500nm范围内利用光透射率斜率值为0.2?0.7的发光二极管颜色转换滤波器。结果，本实施例的发光二极管模块一边将绿色光的光亮的减少最小化，一边限制蓝色光区域的发光，由此能够引导发光二极管照明的色温及显色指数变化。发光二极管颜色转换滤波器170能够以如下方式制备，即，使光扩散板或光扩散图案以涂敷或粘合等方式一体化。
[0057]图10为表示本发明第四实施例的发光二极管模块的简要结构图，图11为利用于图10的实施例的发光二极管颜色转换滤波器的简要俯视图，图12为图10所示的发光二极管模块的变形例。参照图10及图11，本实施例的发光二极管模块200包括印刷电路基板210、多个发光二极管230、支撑部件250及发光二极管颜色转换滤波器270及控制部(未图示)。多个发光二极管230以相互分隔地配置的状态安装于印刷电路基板210上。发光二极管230包括第一发光二极管231和第二发光二极管232。第一发光二极管231为具有5000K色温的日光色发光二极管，第二发光二极管232为射出红色光的红色发光二极管。第一发光二极管231与第二发光二极管232以交替的方式配置于印刷电路基板210上。支撑部件250设于印刷电路基板210上，并支撑发光二极管颜色转换滤波器270，从而以使发光二极管颜色转换滤波器270从发光二极管230分隔的状态配置。发光二极管颜色转换滤波器270包括过滤区域271与透射区域272，过滤区域271与透射区域272交替地进行配置。过滤区域271配置于第一发光二极管231的上部，透射区域272配置于第二发光二极管232的上部。并且，发光二极管颜色转换滤波器270的过滤区域271在420nm?500nm范围内，光透射率斜率值为0.2?0.7。控制部(未图示)控制第一发光二极管231与第二发光二极管232的开、关动作。另一方面，由于第一发光二极管231与第二发光二极管232的劣化速度不同，因而随着时间的流逝，在发光效率方面产生差异。控制部以调节向各发光二极管供给的电流量的方式调节各发光二极管的发光量，由此补偿由第一发光二极管231与第二发光二极管232的劣化速度差异引起的发光量差异。控制部只启动具有5000K日光色的第一发光二极管231，而不启动射出红色光的第二发光二极管232的情况下，从发光二极管模块200射出的光转换为具有4200K的色温的自然白色。并且，控制部使具有5000K日光色的第一发光二极管231及射出红色光的第二发光二极管232都启动的情况下，从发光二极管模块200射出的光转换为具有3000K的色温的暖白色光。图12为图10所示的发光二极管模块的变形例，发光二极管330包括第一发光二极管331和第二发光二极管332。第一发光二极管331为具有4500K色温的自然白色发光二极管，第二发光二极管332为射出红色光的红色发光二极管。使具有4500K自然白色的第一发光二极管331和射出红色光的第二发光二极管332都启动的情况下，从发光二极管模块300射出的光转换为具有2700K的色温的暖白色光。
[0058]图13为在CIE1931色坐标标注与照明灯相关的色温区域的图。图10至图12所公开的发光二极管模块的第一发光二极管的色温只是作为一例来说明的，本发明并不局限于此，在本发明中所使用的第一发光二极管可使用图13所示的在CIE1931色坐标所定义的坐标中具有包括包围以下六个坐标的区域内的任一坐标的色温的白色发光二极管。在本发明的实施例中，利用为第一发光二极管的白色发光二极管所具有的色坐标区域为由(0.28，0.28),(0.40,0.33),(0.42,0.36),(0.44,0.42),(0.36,0.43)及(0.28,0.34)的六个坐标
包围的区域内的任一坐标。
[0059]图14为本发明第五实施例的发光二极管模块的简要结构图，图15及图16为表示图14所示的发光二极管模块的运行的图。与上述实施例不同，本实施例在可移动发光二极管颜色转换滤波器的位置的结构方面不同，而其他构成类似，因此以下以不同的结构为主进行说明。参照图14及图16，本实施例的发光二极管模块400包括印刷电路基板410、多个发光二极管430、引导部件460及发光二极管颜色转换滤波器470。多个发光二极管430以相互分隔的状态安装于印刷电路基板410上。发光二极管430包括第一发光二极管431与第二发光二极管432。第一发光二极管431为具有5000K色温的日光色发光二极管，第二发光二极管432为射出红色光的红色发光二极管管。第一发光二极管431与第二发光二极管432以交替的方式配置于印刷电路基板410上。引导部件460设于印刷电路基板410上，并支撑发光二极管颜色转换滤波器470，从而以滑动的方式对发光二极管颜色转换滤波器470进行位置移动。引导部件460以槽的形态形成于引导侧壁461与引导侧壁461的内侧，并包括弓I导槽462，上述引导槽462提供使发光二极管颜色转换滤波器470插入的空间，发光二极管颜色转换滤波器470包括过滤区域471和透射区域472，过滤区域471与透射区域472交替地进行配置。发光二极管颜色转换滤波器470插入于引导部件460的引导槽462，并能根据需要移动位置，从而能够变动过滤区域471的位置。S卩，如图15所示，在需要5000K日光色的情况下，以在第一发光二极管431的上部固定并启动发光二极管颜色转换滤波器470，在第一发光二极管431的上部配置透射区域472。
[0060]另一方面，如图16所示，在需要具有4200K的色温的自然白色光的情况下，以在第一发光二极管431的上部配置过滤区域471的方式移动发光二极管颜色转换滤波器470之后，启动第一发光二极管431。并且，在需要具有3000K的色温的暖白色光的情况下，还启动第二发光二极管472。根据本实施例，利用简单的结构就能够体现至少三种色温。
[0061]图17为包括本发明的发光二极管模块的发光二极管照明装置的功能框图。参照图17，本发明的发光二极管照明装置包括发光二极管模块100、外壳500，驱动电路模块600及散热模块700。外壳500以与发光二极管模块100相应的形态形成,并提供收容发光二极管单元1000的空间。驱动电路模块600执行如下功能，即，接收常用电源，转换为用于驱动发光二极管模块100的驱动电源并输出的功能。散热模块700执行向外部放出从发光二极管模块100产生的热的功能。
[0062]根据本发明另一实施方式的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法如下。
_3] 1.发光二极管颜色转换滤波器的制备。
[0064]第六实施例。
[0065]以在具有十个丙烯酸官能团数的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物398g添加光聚合引发剂2g并进行混合的方式制备了光聚合组合物。将光聚合组合物以板形状涂敷于玻璃板，并以lOOOmJ/cm2的照射量照射紫外线，使组合物固化。在结束固化之后，以将涂敷有固化组合物的玻璃板放在100°C烤炉，并以放置一个小时的方式去除了未反应物。之后，用玻璃板覆盖固化组合物的涂敷面，并在约150°C条件下进行了热处理。在热处理结束之后，在常温条件下进行冷却，由此制备了色滤波器I。
[0066]此时，具有十个丙烯酸官能团数的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物(参照以下结构式)，其特征在于，以在一个二醇双酯的两末端的羟基分别结合一个二异氰酸酯的方式形成氨基甲酸乙酯化合物，氨基甲酸乙酯化合物的两末端的异氰酸酯基分别结合有丙烯酸酯的羟基。二醇双酯是在己二酸(Adipic Acid)的两末端的羧基分别结合一个新戊二醇而成的，并且二异氰酸酯为己二异氰酸酯，丙烯酸酯为双季戍四醇五丙烯酸酯(DipentaerythritolPentaacrylate)。
[0067]第七实施例。
[0068]除了使用照射量为2000mJ/cm2的紫外线之外，与实施例1相同，并通过第七实施例制备了色滤波器2。
[0069]第八实施例。
[0070]除了使用照射量为3000mJ/cm2的紫外线之外，与实施例1相同，并通过第八实施例制备了色滤波器3。
[0071]第九实施例。
[0072]除了使用照射量为4000mJ/cm2的紫外线之外，与实施例1相同，并通过第九实施例制备了色滤波器4。
[0073]2.发光二极管颜色转换滤波器的光谱特性。
[0074]为了了解通过第六实施例至第十实施例制备的发光二极管颜色转换滤波器的光谱特性，利用分光光 度计测定了发光二极管颜色转换滤波器的紫外线/可视光线的透射频谱分布。
[0075]如图18至图21所示，本发明的发光二极管颜色转换滤波器透射具有500nm以上的绿色光谱特性的光，并特异性地阻隔了波长小于500nm的光，尤其呈现对波长为460nm~480nm范围的光的阻隔效果最大。并且，呈现了紫外线照射量越增加，对波长小于500nm的光的阻隔效果越减少的倾向。
[0076]发光二极管照明模块。
[0077]本发明另一实施方式涉及适用本发明的发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管(Light emitting diode, LED)模块。
[0078]以下，参照附图对本发明的发光二极管模块进行更具体的说明。
[0079]如图19至图21所示，日光色光在440nm~500nm波长范围的光谱峰值相对较强，相反，暖白色光在大于500nm的波长范围的光谱大小相对较强，而自然白色光呈现日光色光与暖白色光的中间特性。
[0080]图22表示本发明第十实施例的发光二极管模块的结构，图23表示从光源部发出的日光色光借助图22所示的发光二极管模块而转换为自然白色光的过程的频谱分布。如图22所示，本发明的发光二极管模块100包括:光源部，包括发出色温在5000K~8000K范围的日光色光的一个以上的日光色发光二极管10 ;以及本发明的发光二极管颜色转换滤波器50，阻隔从上述日光色发光二极管发出的光的波长中的一部分波长，并转换光的颜色。作为本发明的第十实施例的发光二极管模块的发光二极管颜色转换滤波器使用通过第七实施例制备的发光二极管颜色转换滤波器的情况下，如图23所示，从日光色发光二极管发出的日光色光借助发光二极管颜色转换滤波器转换为自然白色光。
[0081]图24表不本发明第^ 实施例的发光二极管模块的结构，图25表不从光源部发出的日光色光与红色光借助图24所示的发光二极管模块而转换为暖白色光的过程的频谱分布。如图24所示，根据本发明的发光二极管模块200包括:光源部，包括发出色温在5000K?8000K范围的日光色光的一个以上的日光色发光二极管10和与上述日光色发光二极管交替地进行配置的一个以上的红色发光二极管40 ;以及本发明的发光二极管颜色转换滤波器50，阻隔从上述日光色发光二极管发出的光的波长中的一部分波长，并转换光的颜色。此时，从红色发光二极管发出的红色光的光谱峰值优选为610nm?680nm范围。并且，红色发光二极管的特征在于，借助驱动电流调节发光量。作为本发明的第十一实施例的发光二极管模块的发光二极管颜色转换滤波器使用通过第七实施例制备的发光二极管颜色转换滤波器的情况下，如图25所示，从光源部发出的日光色光和红色光借助发光二极管颜色转换滤波器转换为暖白色光。
[0082]图24所示的发光二极管模块代替了使用所有日光色发光二极管、自然白色发光二极管及暖白色发光二极，而以仅仅使用日光色发光二极管与红色发光二极管的方式体现具有各种色温范围的光。为了在图24所示的发光二极管模块体现日光色光，使得从日光色发光二极管放出的日光色光不经过发光二极管颜色转换滤波器而直接照射照明区域。此时，红色发光二极管不启动。另一方面，为了在图24所示的发光二极管模块体现自然白色光，使得从日光色发光二极管放出的日光色光以经过发光二极管颜色转换滤波器的方式照射照明区域。此时，能够以选择性地使红色发光二极管不发出红色光或利用驱动电流调节红色发光二极管的光量的方式调节自然白色光的色相。并且，为了在图24所示的发光二极管模块体现暖白色光，使得从日光色发光二极管放出的日光色光与从红色发光二极管放出的红色光以经过发光二极管颜色转换滤波器的方式照射照明区域。此时，可利用驱动电源调节红色发光二极管的光量并调节暖白色光的色相。更具体地，从由一个以上的光传感器构成的色检测回路检出照明光的色感信号，并通过运算放大器(OPAmp)使上述信号增幅之后，将与相当于基准暖白色的值进行比较的结果作为基础，提高或降低红色发光二极管的驱动电源，来体现适当的色温。
[0083]图26表不本发明第十二实施例的发光二极管模块的结构，图27表不从光源部发出的自然白色光借助图26所示的发光二极管照明装置而转换为暖白色光的过程的频谱分布。如图26所不，本发明的发光二极管模块300包括:光源部,包括发出色温在3500K?4500K范围的自然白色光的一个以上的自然白色发光二极管20 ；以及本发明的发光二极管颜色转换滤波器50，阻隔从上述自然白色发光二极管发出的光的波长中的一部分波长，并转换光的颜色。作为本发明第十二实施例的发光二极管模块的发光二极管颜色转换滤波器使用通过第七实施例制备的发光二极管颜色转换滤波器的情况下，如图27所示，从自然白色发光二极管发出的自然白色光借助发光二极管颜色转换滤波器转换为暖白色光。更具体地，从自然白色发光二极管发出的自然白色光中具有500nm以下的波长的光谱范围的光被发光二极管颜色转换滤波器阻隔，并以适当的比率减少，而相对地，由于绿色系列及红色系列波长范围的光变强而体现暖白色。因此，在图26所示的发光二极管模块能够将电源效率保持最大，并能体现暖白色光。
[0084]图28表示本发明第十三实施例的发光二极管照明装置的结构，图29表示从光源部发出的自然白色光与红色光借助图28所示的发光二极管照明装置而转换为暖白色光的过程的频谱分布。如图28所示，本发明的发光二极管模块400包括:光源部，包括发出色温在3500K?4500K范围的自然白色光的一个以上的自然白色发光二极管20和与上述自然白色发光二极管交替地进行配置的一个以上的红色发光二极管40;以及本发明的发光二极管颜色转换滤波器50，阻隔从上述自然白色发光二极管发出的光的波长中的一部分波长，并转换光的颜色。此时，从红色发光二极管发出的红色光的光谱峰值优选为610nm?680nm范围。。在图28所示的发光二极管模块为从自然白色发光二极管发出的自然白色光本身由于缺乏红色波长光的光量而难以转换为暖白色时，补充红色光，使暖白色顺畅地进行转换的结构，因而其特征在于，红色发光二极管借助驱动电流调节发光量。作为本发明第十三实施例的发光二极管模块的发光二极管颜色转换滤波器使用根据第七实施例而制备的发光二极管颜色转换滤波器的情况下，如图29所示，从光源部发出的自然白色光与红色光借助发光二极管颜色转换滤波器而转换为暖白色光。
[0085]上述说明仅为本发明的发光二极管颜色转换滤波器及包括该发光二极管颜色转换滤波器的发光二极管模块的例示性实施例，本发明并不局限于上述实施例，如本发明的发明要求保护范围，本发明的技术思想包括由本发明所属领域的普通技术人员在不脱离本发明的要旨的情况下进行各种变更和实施的范围为止。
【权利要求】
1.一种发光二极管颜色转换滤波器，其特征在于，在发光二极管射出光的420nm至500nm范围内，光透射率斜率为0.2~0.7。
2.根据权利要求1所述的发光二极管颜色转换滤波器，其特征在于，上述发光二极管颜色转换滤波器由包含吸收500nm以下的光的染料或颜料0.0OOl重量百分比~0.06重量百分比和余量的利用热或光来固化的固化性树脂或热塑性树脂的材料形成。
3.根据权利要求2所述的发光二极管颜色转换滤波器，其特征在于，上述染料选自醋酸酯染料、蒽醌类染料及偶氮类染料中的一种，上述颜料选自铬酸铅类、黄色氧化铁类、镉类、钛类等的无机颜料或偶氮类颜料及酞菁类颜料中的一种。
4.根据权利要求2所述的发光二极管颜色转换滤波器，其特征在于，上述热固性树脂利用丙烯酸酯或环氧，上述热塑性树脂利用聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。
5.一种发光二极管模块，其特征在于， 包括: 多个发光二极管，以相互分隔地进行配置的状态安装于印刷电路基板上，以及 权利要求1所述的发光二极管颜色转换滤波器； 上述多个发光二极管包括: 第一发光二极管，具有与在CIE1931色坐标所定义的坐标中由(0.28,0.28)、(0.40，0.33),(0.42,0.36),(0.44,0.42),(0.36,0.43)及(0.28,0.34)的六个坐标包围的区域内的任一坐标相应的色温，以及 第二发光二极管，射出红色光。
6.根据权利要求5所述的发光二极管模块，其特征在于，上述发光二极管颜色转换滤波器包括过滤区域和透射区域。
7.根据权利要求6所述的发光二极管模块，其特征在于，上述发光二极管颜色转换滤波器的上述过滤区域配置于上述第一发光二极管的上部，上述透射区域配置于上述第二发光二极管的上部。
8.根据权利要求7所述的发光二极管模块，其特征在于，上述第一发光二极管与上述第二发光二极管交替地进行配置。
9.根据权利要求5所述的发光二极管模块，其特征在于，还包括支撑部件，上述支撑部件设置于上述印刷电路基板上，以从上述发光二极管分隔的状态支撑上述发光二极管颜色转换滤波器。
10.根据权利要求5所述的发光二极管模块，其特征在于，还包括引导部件，上述引导部件设置于上述印刷电路基板上，使上述发光二极管颜色转换滤波器一边以滑动的方式进行位置移动一边受到支撑。
11.根据权利要求5所述的发光二极管模块，其特征在于，还包括控制部，上述控制部分别控制上述第一发光二极管与上述第二发光二极管的接通/断开动作。
12.根据权利要求11所述的发光二极管模块，其特征在于，上述控制部调节向各个上述发光二极管供给的电流量，来调节各发光二极管的发光量。
13.根据权利要求5所述的发光二极管模块，其特征在于，上述发光二极管颜色转换滤波器以涂敷或接合 的方式使光扩散板或光扩散图案一体化。
14.一种发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，包括: 步骤(a)，以500~5000mJ/cm2的照射量对包含氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物97~99.8重量百分比及光聚合引发剂0.2~3重量百分比的光聚合组合物照射紫外线并进行固化，以及 步骤(b)，对被固化的光聚合组合物进行热处理； 上述氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物在主链包括氨基甲酸乙酯键，并具有2至12个丙烯酸官能团数。
15.根据权利要求14所述的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，上述步骤(b)中的热处理包括在80~120°C条件下对被固化的光聚合组合物进行第一次热处理的步骤以及在140~160°C条件下对被固化的光聚合组合物进行第二次热处理的步骤。
16.根据权利要求15所述的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，在将被固化的光聚合组合物固定于两个玻璃板之间的状态下进行上述第二次热处理。
17.根据权利要求15所述的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，上述氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物是在结合有二异氰酸酯与多元醇的氨基甲酸乙酯化合物结合具有羟基的丙烯酸酯而成的。
18.根据权利要求17所述的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，上述氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物是在结合有两个二异氰酸酯和一个多元醇的氨基甲酸乙酯化合物的两末端的异氰酸酯基分别结合丙烯酸酯的羟基而成的。
19.根据权利要求17所述的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，上述二异氰酸酯为选自包含甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、亚甲基二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯及环己基亚甲基二异氰酸酯的组中的一种以上的化合物。
20.根据权利要求17所述的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，上述多元醇为聚酯多元醇。
21.根据权利要求17所述的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，上述具有羟基的丙烯酸酯为选自包含丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、乙二醇单乙醚丙烯酸酯、乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯、乙二醇单乙醚丙烯酸酯、乙二醇单乙醚甲基丙烯酸酯、丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯，三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、丁二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、四甲基丙烷四丙烯酸酯、四甲基丙烷四甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯、双季戊四醇五甲基丙烯酸酯、双季戊四醇六丙烯酸酯、双季戊四醇六甲基丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯及1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯的组中的一种以上的化合物。
22.根据权利要求17所述的发光二极管颜色转换滤波器的制备方法，其特征在于，上述光聚合引发剂为阳离子光引发剂或自由基光引发剂。
23.一种发光二极管颜色转换滤波器，其特征在于，利用权利要求14所述的制备方法制备，并阻隔波长小于500nm的光。
24.一种发光二极管模块，其特征在于，包括: 光源部，包括发出色温在5000K~8000K范围的日光色光的一个以上的日光色发光二极管；以及 权利要求14所述的发光二极管颜色转换滤波器，阻隔从上述日光色发光二极管发出的光的波长中的一部分波长，来 转换光的颜色。
【文档编号】F21V9/10GK103930716SQ201280050859
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年7月5日 优先权日:2011年10月17日
【发明者】曺心鉉, 玄炳文 申请人:(株)索尔元件