Led荧光材料光色与光谱检测系统及其方法

专利名称：Led荧光材料光色与光谱检测系统及其方法
技术领域：
本发明为提供一种LED荧光材料光色与光谱检测系统，尤指一种直接测试非破坏性及不改变任何LED荧光测试样品型态，LED荧光材料转换效率及光色特性定量光谱及光色检测方式，且取样快速，不消耗多余的材料及制作样品的人力，以及，有效过滤不良LED 荧光材料进入生产，以减少不良光色产品产出的LED荧光材料光色与光谱检测系统及其方法。
背景技术：
先前LED业界在检测LED荧光材料需要在接近实际产品结构下发光，才能去做进一步的分析。因此在样品的测试光学路径(Optical Path)必须与白光LED的发光路径相同，并且其荧光的诱发光光谱也必须与白光LED的蓝光芯片光谱近似。再以传统的荧光光谱系统，是无法吻合以上光学环境要求的，主要原因有二个第一、传统分析化学用的荧光光谱系统，主要在侦测荧光材料可诱发的光谱波长及受诱发后产生的荧光光谱波长讯号。 化学的荧光光谱分析，主要是针对广泛性荧光材料的荧光光谱分析，与白光LED的目的不相同，此其系统的光学路径也不一样；化学分析用的荧光光谱必须要将诱发光谱讯号与荧光光谱讯号完全分离，避免干扰。因此要采用90度诱发的光学路径设计，让荧光光谱讯号与诱发光的讯号成90度角，各自行进的方向前进，并只让荧光讯号进入光谱仪处理其光谱讯号产出；第二、传统化学分析用荧光光谱系统，主要功能是在于测试荧光材料与诱发光波长的关系，因此需要与偏紫外宽波长的高压氙气灯作为其诱发荧光产生的光源，并且须经过色散分光，将其诱发光源其光波宽变窄进行诱发。因此传统化学荧光光谱系统，其诱发光源的光谱条件与白光LED荧光诱发条件有很大的差异。再者，以往荧光样品无法取材料直接检验，一直是白光LED质量检验上最大的困扰，主要是荧光材料无法直接取样检测。在检测的过程中，需要搭配其它的材料如硅胶 (Silicon)或是树酯(Epoxy)再加上芯片(Diode Chip)如此测出的荧光材料已受到其它材料的光学定性干扰，对于做出的样品，其实已无法清楚的判定单纯的荧光材料，不但本身所测出的光色数据因其它材料干扰的因素，数据变得完全没有意义以外，也因样品处里的方式会导致材料及时间过于繁琐，也造成人力物力与时间上的浪费。又者，在取样进行测试的过程中，必须要搭配其它材料，如上所述，会有材料在光学定性的干扰，另外最大的干扰是光学定量上的干扰，造成这种干扰的因素不外乎是材料本身在混合调整的过程里面，会有各项材料相混浓度不均勻的困扰，因为各自材料其提供的浓度控制上就相当困难，而且很难保证在单一采样上面其浓度会一致，甚至荧光材料是属于无机结晶粉体的固态样品，且不会均勻溶解在硅胶及树酯等成型材料里。一般其粉体就有粒径大小不同的分布，约有5 20 u m的粉体粒径，在胶体内呈现不均勻悬浮分布，须借用部分外力不断均勻搅拌，如此就极有可能将空气拌入到胶体里面形成气泡，这样方式虽然使粉体会形成均勻的布郎运动状态，但是却有将空气导入胶体内产生气泡的风险，同样的，这种方式因荧光粉体呈现分布状态，其受蓝光诱发也会无法有效均勻的与荧光材料作用，产生稳定的荧光讯号。另外，当欲进行测试的过程中，必须将LED荧光材料与其它材料进行混合(即称为破坏)，才能进行测试，并当使用过后，则无法再次利用，意谓必须丢弃，非常不环保。

发明内容
本发明的主要目的在于测试光学路径与白光LED光学路径一致，方便实际光色效果模拟，且为一种非破坏性检测方式，确保样品材料测试前后性质一致不变，更以固态LED 光源诱发荧光材料产生荧光，以便模拟与白光LED相近似的白光、蓝光及荧光光谱。本发明的次要目的在于LED荧光材料180度垂直受光(反射或穿透样品)诱发， 与白光LED百分百相近似的光学路径，并以外置式样品槽测试，可确保LED荧光材料有较大方便性的置换空间。本发明再一目的在于得以运算出光及色的比例，及得以判断蓝光芯片该有的大小，以及，可以选择LED荧光材料于制造成品实验做样品的时候，可看出浓度的差异，来判定LED荧光材料的多少。为达上述优势，本发明主要结构包括一检测装置，藉由一起始光源及一光学积分球的配合予以检测该LED荧光材料的光色与光谱，并经一分析装置进行光谱分析，而主要分析通过一分析模块进行操作，其分析模块包括一光谱加载单元、一光谱合成单元、一光谱计算单元、一光谱储存单元及一色度坐标产生单元；当起始光源(固态LED光源)照射出一诱发蓝色光源并经过光学积分球时亦产生一初始诱发蓝光光谱，并以180度垂直受光诱发 LED荧光材料，形成与白光LED相同路径，进而产生一个被LED荧光材料所吸收的被吸收蓝光光谱，而后初始诱发蓝光光谱及被吸收蓝光光谱则由光谱加载单元显示于光谱显示单元上，同时将被吸收诱发蓝光光谱所产生的荧光光谱显示于光谱显示单元上，此时通过光谱合成单元将被吸收诱发蓝光光谱及荧光光谱进行合成以产生一白光光谱并显示于光谱显示单元上，而后即由光谱计算单元进行光谱加、减、乘、除的运算，首先将被吸收诱发蓝光光谱及荧光光谱进行相加合成运算以产生一合成白光光谱并显示于光谱显示单元上，再将初始诱发蓝光光谱及被吸收诱发蓝光光谱进行相减运算以产生一荧光吸收量光谱并显示于光谱显示单元上，再将合成白光光谱进行光谱乘法倍率运算以产生一缩小倍率合成白光光谱并显示于光谱显示单元上，再将荧光光谱除上荧光吸收量光谱以产生该LED荧光材料的辐射转换效率值，此后将合成白光光谱、荧光吸收量光谱、缩小倍率合成白光光谱及辐射转换效率值储存于一光谱储存单元内，藉此即完成初步的检测，而当完成上述步骤后，可藉由一色度坐标产生单元将初始诱发蓝光光谱、荧光光谱、合成白光光谱等经色彩函数转换后分别产生诱发蓝光光谱色度坐标、荧光光谱色度坐标及合成白光光谱色度坐标，并将其显示于屏幕上，进而产生补色线结构图或色彩区域结构图。另外，光谱计算单元更得以进一步计算出其亮度与色彩的比例，及LED芯片的亮度与荧光浓度的倍率，让使用者更可清楚掌握制造LED各个相关的参考参数。本发明具体包括
一种LED荧光材料光色与光谱检测系统，该检测系统主要包括有 一检测装置，藉由一起始光源装置及一光学积分球的配合予以检测该LED荧光材料的光色与光谱；一分析装置，藉由一分析模块与该检测装置信息连结，该分析模块包括 一光谱加载单元，供加载各种被LED荧光材料吸收或未被吸收的光谱档案，并予以显示光谱波形于一光谱显示单元上；
一光谱合成单元，用于将各种显示于光谱显示单元上的光谱波形进行合成并予以显示于该光谱显示单元上；
一光谱计算单元，用于将各种显示于光谱显示单元上的光谱进行数学式合成运算；
一光谱储存单元，将经光谱计算单元合成运算的光谱进行储存；
一色度坐标产生单元，将上述各种光谱以坐标方式显示于一色度坐标显示单元上。其中该光谱为蓝光光谱、荧光光谱或白光光谱其中之一； 其中该起始光源装置所散发的光源为蓝色光源；
其中该数学式为加法、减法、乘法或除法其中之一； 其中该LED荧光材料为黄色荧光材料；
其中该LED荧光材料由一盒体所收容，且该盒体表面设有一高穿透率的石英玻璃，而于底部处则由一高反射率漫射性材料为主。一种LED荧光材料光色与光谱检测方法，其检测方法为
(a)通过一起始光源照射出一诱发蓝色光源并经过一光学积分球而产生一初始诱发蓝光光谱；
(b)经过光学积分球的诱发蓝色光源照射于一LED荧光材料上，再180度反射回光学积分球内，而产生一被吸收诱发蓝光光谱；
(c)其初始诱发蓝光光谱及被吸收蓝光光谱由一分析装置所接收，并通过一内建的分析模块进行分析；
(d)藉由一包含于分析模块内的光谱加载单元将初始诱发蓝光光谱及被吸收诱发蓝光光谱显示于一光谱显示单元上；
(e)再通过光谱加载单元将被吸收诱发蓝光光谱所产生的荧光光谱显示于光谱显示单元上；
(f)通过光谱合成单元将被吸收诱发蓝光光谱及荧光光谱进行合成以产生一白光光谱并显示于光谱显示单元上；
(g)通过一光谱计算单元将被吸收诱发蓝光光谱及荧光光谱进行相加合成运算以产生一合成白光光谱并显示于光谱显示单元上；
(h)再通过光谱计算单元将初始诱发蓝光光谱及被吸收诱发蓝光光谱进行相减运算以产生一荧光吸收量光谱并显示于光谱显示单元上；
(i )再一次通过光谱计算单元将合成白光光谱进行光谱乘法倍率运算以产生一缩小倍率合成白光光谱并显示于光谱显示单元上；
(j)再一次通过光谱计算单元将荧光光谱除上荧光吸收量光谱以产生该LED荧光材料的辐射转换效率值；
(k)将合成白光光谱、荧光吸收量光谱、缩小倍率合成白光光谱及辐射转换效率值储存于一光谱储存单元内。其中检测方法更包括
(1)通过一色度坐标产生单元将初始诱发蓝光光谱经色彩函数转换后产生一诱发蓝光光谱色度坐标；
(m)再通过色度坐标产生单元将荧光光谱经色彩函数转换后产生一荧光光谱色度坐
标；
(η)再通过色度坐标产生单元将合成白光光谱经色彩函数转换后产生一合成白光光谱色度坐标；
(ο )再将诱发蓝光光谱色度坐标、荧光光谱色度坐标及合成白光光谱色度坐标共同加载以产生一补色线结构图或色彩区域结构图。其中该起始光源为蓝色光源； 其中该LED荧光材料为黄色荧光材料。藉由上述技术，可针对现有LED荧光材料检测技术所存在的LED荧光材料需要在接近实际产品结构下发光，才能去做一步的分析，而荧光材料无法直接取样检测，因此测出的荧光材料亦受到其它材料的光学定性干扰，对于做出的样品，其实无法清楚的判定，另外所测出的光色数据因其它材料干扰的因素下数据变的完全没有意义以外，也因样品处里的方式会导致材料及时间过于繁琐，也造成人力物力与时间上的浪费，更重要的一点，现有技术必须先行破坏LED荧光材料(即跟其它材料进行混合)才能进行测试，且并不环保，使用过后即不能回收再利用的问题点加以突破，达到本发明如上述优点的实用进步性。本发明的优点在于
一、测试光学路径与白光LED光学路径一致，方便实际光色效果模拟。二、本发明与现有技术不同地方在于采用非破坏性检测方式，确保样品材料测试前后性质一致不变。三、以固态LED光源诱发荧光材料产生荧光，以便模拟与白光LED相近似的白光、 蓝光及荧光光谱。四、样品180度垂直受光(反射或穿透样品)诱发，与白光LED百分百相近似的光学路径。并以外置式样品槽测试；可确保样品有较大方便性样品置换空间。五、白光光谱分解(Curve Fittng)以便白光做色彩结构分解及白光调色仿真在其色彩结构补色在线变化。六、可取得量子(光子)转换效率、辐射(光谱)转换效率及视觉(流明或其它视觉光度单位)转换效率。七、可将白光、蓝光及荧光光谱定量化数字储存，建立数字光谱数据库。八、定量光谱运算可计算出LED荧光材料对应诱发蓝光的绝对吸收量及相对吸收率。九、提供绝对定量光谱算术运算，作为定量光谱数据库的视觉光色仿真效果运算。十、确保诱发光源光功率稳定，以确保荧光光谱功率稳定一致。十一、使用与与蓝光LED芯片相同的光谱，直接诱发荧光材料产生与实际白光LED 相同的结构的荧光光谱。十二、以光谱定量运算为基础，可将数种不同荧光材料在光谱数据库运算模式下， 直接在分析软件上混合各自光谱模拟特定光色的光谱。十三、不同诱发波长的芯片蓝光光谱与LED荧光材料光谱，也可建立光谱数据库做为LED光色调整模拟之用。
十四、利用荧光光谱参数与诱发蓝光光谱相互比配的光色，可在完全不浪费任何材料的条件下判定其LED荧光材料适合表现的光色特性。十五、直接取样荧光样品测试载具需具备高穿透性及高耐磨石英玻璃及固定量的样品放置区，并配合测试光学路径，样品载具表面需可做漫射反射的白色表面。


图1为本发明较佳实施例的方块示意图一。图2为本发明较佳实施例的方块示意图二。图3为本发明较佳实施例的方块流程图。图4为本发明较佳实施例的光源路径示意图一。图5为本发明较佳实施例的光源路径示意图二。图6为本发明较佳实施例的系统画面示意图一。图7为本发明较佳实施例的系统画面示意图二。图8为本发明较佳实施例的系统画面示意图三。图9为本发明较佳实施例的系统画面示意图四。图10为本发明较佳实施例的系统画面示意图五。图11为本发明较佳实施例的系统画面示意图六。图12为本发明较佳实施例的系统画面示意图七。图13为本发明较佳实施例的系统画面示意图八。图14为本发明较佳实施例的色度坐标图一。图15为本发明较佳实施例的色度坐标图二。图16为本发明较佳实施例的色度坐标图三。图17为本发明较佳实施例的色度坐标图四。图18为本发明较佳实施例的色度坐标图五。图19为本发明CIE三刺激值函数的示意图。图20为本发明1931色度坐标的示意图。图21为本发明蓝光光谱及荧光光谱的波形图一。图22为本发明蓝光光谱及荧光光谱的波形图二。图23为本发明蓝光光谱及荧光光谱的波形图三。
具体实施例方式如附图1及附图2所示，为本发明较佳实施例的方块示意图一及二，由图中可清楚看出本发明检测系统主要包括一检测装置1，藉由一供发射出蓝色光源的起始光源装置2 及一光学积分球3的配合予以检测该LED荧光材料4 (黄色荧光材料)的光色与光谱(蓝光光谱、荧光光谱或白光光谱);一分析装置5，藉由一分析模块6与该检测装置1信息连结，该分析模块6包括一光谱加载单元61，供加载各种被LED荧光材料4吸收或未被吸收的光谱档案，并予以显示光谱波形于一光谱显示单元62上；一光谱合成单元63，用于将各种显示于光谱显示单元62上的光谱波形进行合成并予以显示于该光谱显示单元62上；一光谱计算单元64，用于将各种显示于光谱显示单元62上的光谱进行加法、减法、乘法或除法的数学式合成运算；一光谱储存单元65，将经光谱计算单元64合成运算的光谱进行储存；一色度坐标产生单元66，将上述各种光谱以坐标方式显示于一色度坐标显示单元67上。再者， 上述的LED荧光材料4由一为直接采样非破坏性的盒体所收容(盒体未显示于图标中)，且该盒体表面设有一高穿透率的石英玻璃，而于底部处则由一高反射率漫射性材料为主。如附图3所示，为本发明较佳实施例的方块流程图，由图中可清楚看出，其检测步骤为样品光谱讯号撷取A ；定量校正转换光谱讯号或呼叫定量光谱档案B ；转换定量光谱为辐射功率参数及视觉光色参数C ；光谱四则运算分析及模拟光色运算，或直接存入光色光谱数据库建档D ；将分析与仿真完成的光谱及视觉光色数据存入光谱档案数据库，或直接结束程式E (光谱可为蓝光光谱、荧光光谱或白光光谱)。如附图4至附图13所示，为本发明较佳实施例的光源路径示意图一、二及系统画面示意图一 八，其检测方法同时参阅图示，详细步骤如下
(a)通过一为蓝色光源的起始光源照射出一诱发蓝色光源并经过一光学积分球而产生一初始诱发蓝光光谱7 (如附图4所示)；(b)经过光学积分球的诱发蓝色光源照射于一为黄色荧光材料的LED荧光材料上，再180度反射回光学积分球内，而产生一被吸收诱发蓝光光谱71 (如附图5所示)；(c)其初始诱发蓝光光谱7及被吸收诱发蓝光光谱71由一分析装置所接收，并通过一内建于内的分析模块进行分析；(d)藉由一包含于分析模块内的光谱加载单元61将初始诱发蓝光光谱7及被吸收诱发蓝光光谱71显示于一光谱显示单元62 上(如附图6所示)；(e)再通过光谱加载单元61将被吸收诱发蓝光光谱71所产生的荧光光谱72显示于光谱显示单元62上(如附图7所示)；(f)通过光谱合成单元将被吸收诱发蓝光光谱及荧光光谱进行合成以产生一白光光谱73并显示于光谱显示单元62上(如附图 8所示)；(g)通过一光谱计算单元将被吸收诱发蓝光光谱及荧光光谱进行相加合成运算以产生一合成白光光谱74并显示于光谱显示单元62上(如附图9所示)；(h)再通过光谱计算单元将初始诱发蓝光光谱7及被吸收诱发蓝光光谱71进行相减运算以产生一荧光吸收量光谱75并显示于光谱显示单元62上(如附图10所示)；(i)再一次通过光谱计算单元将合成白光光谱74进行光谱乘法倍率运算以产生一缩小倍率合成白光光谱76并显示于光谱显示单元62上(如附图11所示)；(j)再一次通过光谱计算单元将荧光光谱72除上荧光吸收量光谱75以产生该LED荧光材料的辐射转换效率值77 (如附图12所示);(k)将合成白光光谱、荧光吸收量光谱、缩小倍率合成白光光谱及辐射转换效率值储存于一光谱储存单元78内(如附图13所示)。再者，其上述的光谱运算，其以绝对光谱辐射功率校正与定量技术为技术基础，将LED荧光材料及诱发蓝光所侦测到的光谱讯号转换为定量的绝对光谱辐射功率，如此将光谱转换后就可进行相关的运算分析，例如白光光谱分离或是合成诱发蓝光与LED荧光材料的荧光等。当上述步骤完成后，即可通过一色度坐标产生单元将其进行显示出补色线结构图或色彩区域结构，如附图14至附图18所示，为本发明较佳实施例的色度坐标图一 五，由图中可清楚看出，其欲显示色度坐标图的方法为(1)通过一色度坐标产生单元79将初始诱发蓝光光谱7经色彩函数转换后产生一诱发蓝光光谱色度坐标80 (如附图14所示);(m) 再通过色度坐标产生单元79将荧光光谱72经色彩函数转换后产生一荧光光谱色度坐标81 (如附图15所示)；(η)再通过色度坐标产生单元79将合成白光光谱74经色彩函数转换后产生一合成白光光谱色度坐标82 (如附图16所示);(ο)再将诱发蓝光光谱色度坐标80、荧光光谱色度坐标81及合成白光光谱色度坐标82共同加载以产生一补色线结构图或色彩区域结构图(如附图17及附图18所示)。更重要的一点，本发明测试系统及其方法以建构在普郎克量子转换定则(Planck ‘s law;波长越短，能量越高)下其荧光材料吸收能量较高的光谱波长，转换成能量较低的光谱波长，依此定则所形成的荧光光谱定量检测技术基础，并需经过国际追朔标准校正(朔源National Institute Technology Standard，NIST)， 除做样品的定性检测外，也可以快速定量样品浓度大小作为定量之用。系统中相关的光谱参数皆已经过分光辐射光功率校正，以标准的校正技术方法进行。可见光(Visible)光谱数据可以通过系统软件进行相关的定量算术运算，并可以定量光谱运算调整通过C. I. E. (视觉人眼照明协会)所制定的人眼三刺激值函数(1931 Color Matching Functions， Tristimulus values)转换至 C. I. E1931 色度坐标(C. I. Ε. 1931 Chromaticity Diagram) 相关色彩参数(色度坐标、色温、演色指数、主域波长色相及彩纯度)及视觉流明(Luminous Flux, lumen)亮度参数，藉此可设计出不同LED的视觉光色。此方法基础运算方式，技术领域在绝对分光辐射光谱功率整合C. I.E.视觉色彩函数的转换为技术基础。并藉此引导使用者以绝动光谱的辐射强度及光谱波长的变化，作为其视觉光色特性改变的线性当量变化参数。 如附图19及附图20所示，为本发明CIE三刺激值函数的示意图及1931色度坐标的示意图，由图可看出如上述人眼三刺激值函数(1931Color Matching Functions, Tristimulus values)与 C. I. E1931 色度坐标(C. I. Ε. 1931Chromaticity Diagram)。又者，荧光光谱数据库的材料可于抽样测量完后跟光谱数据库内的标准样品光谱作定性与定量的比对，另外可以三种三组荧光效率(量子(光子)转换效率、辐射(光谱)转换效率、视觉 (流明或其它视觉光度单位)转换效率)值作参考指标，同时一并注意LED荧光材料的吸收诱发蓝光光谱的吸收收量及吸收率参考LED荧光材料吸收蓝光光谱与产出荧光的定量光谱变化。若在成品与半成品质量管控上，其主要在LED荧光材料与其它成型材料混合，其 LED荧光材料的绝对光谱强度会与LED荧光材料浓度大小成一正比线性关系，可由此一正比变化作为LED荧光材料浓度控制的参数，以稳定制程材料在成型过程与LED荧光材料保持稳定的浓度。同理烘烤完成的成品其LED荧光材料的浓度，也会随其荧光光谱强度大小与浓度大小一致成正比。若以产品研发来说，目标规格视觉光色为参考基准，再配合芯片相对应的诱发蓝光光谱在荧光光谱数据库内的荧光光谱配合找出最接近其光色的补色线色彩结构，其附图14至附图18进一步说明补色线色彩结构与光谱变化组合。在LED的荧光材料并非可线性找到对应的补色结构时，可以找到相近的二种LED荧光材料(二种以上)去合成最接近的LED荧光光谱，与目标规格的LED光色接近。新合成的LED荧光光谱坐标可以调整LED荧光光谱的绝对强度比例去调整，会产生最佳的荧光色度坐标点。这方式也适用在补色在线合成白光，其白光的光色条件也会随荧光与诱发蓝光光谱的强度不同在补色在线移动，变化出最接近仿真的LED白光光色参数。另外以光谱计算单元为例，其得以运算出亮度及色彩的比例，及得以判断蓝光芯片该有的亮度大小，以及，可以选择LED荧光材料于制造成品实验做样品的时候，可看出浓度的差异，来判定LED荧光材料的多少，而为达成该些优势，如附图21至附图23所示，为本发明蓝光光谱及荧光光谱的波形图一、二、三，其主要的计算方式如下
一、先假设一标准色度为0. 33，而光谱合成后为140流明(如附图22所示)，而某一产品的亮度为7流明(亮度)，换言之，欲算出其该产品亮度色彩比例则如下述公式可算出(如附图21及附图22所示)
(BX 1/20)+ (YX 1/20) = (WX 1/20)； (Β/140) + (Y/140) =140 ； 其(B/140) =3%, (Y/140) =97% ；
其中，先将蓝光B及荧光Y各缩小1/20，同时合成光谱W也缩小1/20 ； 藉此3%即为第一个蓝光条件，97%即为第二个蓝光条件； 而3%+97%即为达到的亮度及色彩比例为100% ；
倘若假使另一产品的亮度非140流明，但想要上述的色彩值，即可按照前述的百分比去制造。 因此，使用者只须按照上述的百分比例即可得到前述的色彩。
二、当选择LED芯片时亦得以通过一参考值来选择欲想使用的LED芯片，而该参考值即由下列公式算出(如附图1所示) (BB — B) X 1/20=ΑΒ/20 (被吸收后)； (BX 1/20)+ (ABX 1/20) =C (芯片亮度)；
其中，BB为未被荧光吸收前的蓝光光谱，B为被荧光吸收后的蓝光光谱，Y为荧光光谱； 因此，即可将原本(BX 1/20)加上被吸收掉的(ABX 1/20)，即可得到芯片所须的亮度功率及波长“C”；
藉此使用者即可自行挑选欲制作的LED芯片。
三、此时欲求荧光粉的浓度时，首先欲挑选一个LED芯片(如附图23所示)，倘若假设其荧光粉浓度太浓或太淡时，即会产生蓝光强度B跟荧光粉W的高度无法相配，因此得以由先前所算出的荧光粉基准值W S为基准，再行假设浓度过淡的荧光粉为W1，即可将(W S +Wl)而得知荧光浓度相差的倍数，以供使用者进行修正。
权利要求
1.一种LED荧光材料光色与光谱检测系统，其特征在于该检测系统主要包括有一检测装置，藉由一起始光源装置及一光学积分球的配合予以检测该LED荧光材料的光色与光谱；一分析装置，藉由一分析模块与该检测装置信息连结，该分析模块包括一光谱加载单元，供加载各种被LED荧光材料吸收或未被吸收的光谱档案，并予以显示光谱波形于一光谱显示单元上；一光谱合成单元，用于将各种显示于光谱显示单元上的光谱波形进行合成并予以显示于该光谱显示单元上；一光谱计算单元，用于将各种显示于光谱显示单元上的光谱进行数学式合成运算；一光谱储存单元，将经光谱计算单元合成运算的光谱进行储存；一色度坐标产生单元，将上述各种光谱以坐标方式显示于一色度坐标显示单元上。
2.根据权利要求1所述的LED荧光材料光色与光谱检测系统，其特征在于其中该光谱为蓝光光谱、荧光光谱或白光光谱其中之一。
3.根据权利要求1所述的LED荧光材料光色与光谱检测系统，其特征在于其中该起始光源装置所散发的光源为蓝色光源。
4.根据权利要求1所述的LED荧光材料光色与光谱检测系统，其特征在于其中该数学式为加法、减法、乘法或除法其中之一。
5.根据权利要求1所述的LED荧光材料光色与光谱检测系统，其特征在于其中该LED 荧光材料为黄色荧光材料。
6.根据权利要求1所述的LED荧光材料光色与光谱检测系统，其特征在于其中该LED 荧光材料由一盒体所收容，且该盒体表面设有一高穿透率的石磺玻璃，而于底部处则由一高反射率漫射性材料为主。
7.—种LED荧光材料光色与光谱检测方法，其特征在于该检测方法为(a)通过一起始光源照射出一诱发蓝色光源并经过一光学积分球而产生一初始诱发蓝光光谱；(b)经过光学积分球的诱发蓝色光源照射于一LED荧光材料上，再180度反射回光学积分球内，而产生一被吸收诱发蓝光光谱；(c)其初始诱发蓝光光谱及被吸收蓝光光谱由一分析装置所接收，并通过一内建的分析模块进行分析；(d)藉由一包含于分析模块内的光谱加载单元将初始诱发蓝光光谱及被吸收诱发蓝光光谱显示于一光谱显示单元上；(e)再通过光谱加载单元将被吸收诱发蓝光光谱所产生的荧光光谱显示于光谱显示单元上；(f)通过光谱合成单元将被吸收诱发蓝光光谱及荧光光谱进行合成以产生一白光光谱并显示于光谱显示单元上；(g)通过一光谱计算单元将被吸收诱发蓝光光谱及荧光光谱进行相加合成运算以产生一合成白光光谱并显示于光谱显示单元上；(h)再通过光谱计算单元将初始诱发蓝光光谱及被吸收诱发蓝光光谱进行相减运算以产生一荧光吸收量光谱并显示于光谱显示单元上；(i )再一次通过光谱计算单元将合成白光光谱进行光谱乘法倍率运算以产生一缩小倍率合成白光光谱并显示于光谱显示单元上；(j)再一次通过光谱计算单元将荧光光谱除上荧光吸收量光谱以产生该LED荧光材料的辐射转换效率值；(k)将合成白光光谱、荧光吸收量光谱、缩小倍率合成白光光谱及辐射转换效率值储存于一光谱储存单元内。
8.根据权利要求7所述的LED荧光材料光色与光谱检测方法，其特征在于其中检测方法更包括(1)通过一色度坐标产生单元将初始诱发蓝光光谱经色彩函数转换后产生一诱发蓝光光谱色度坐标；(m)再通过色度坐标产生单元将荧光光谱经色彩函数转换后产生一荧光光谱色度坐标；(η)再通过色度坐标产生单元将合成白光光谱经色彩函数转换后产生一合成白光光谱色度坐标；(ο)再将诱发蓝光光谱色度坐标、荧光光谱色度坐标及合成白光光谱色度坐标共同加载以产生一补色线结构图或色彩区域结构图。
9.根据权利要求7所述的LED荧光材料光色与光谱检测方法，其特征在于其中该起始光源为蓝色光源。
10.根据权利要求7所述的LED荧光材料光色与光谱检测方法，其特征在于其中该 LED荧光材料为黄色荧光材料。
全文摘要
本发明为有关一种LED荧光材料光色与光谱检测系统及其方法，属于光学仪器类，主要通过一分析装置所含的光谱加载单元、光谱合成单元、光谱计算单元、光谱储存单元及色度坐标产生单元予以对各种光谱进行相互运算或合成(分析)，以达到一种直接测试非破坏性及不改变任何LED荧光测试样品型态，即可检测LED荧光材料转换效率及光色特性定量光谱及光色检测，再者，亦可阻挡质量不良LED荧光材料进入生产，以减少不良光色产品产出，以及可完全仿真白光LED光学与光谱结构，并将测试样品的白光LED光谱进行完整无缺的光谱分离，形成各自独立的诱发蓝光光谱及荧光光谱。
文档编号G01N21/64GK102539406SQ201210014609
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者刘志政, 周亦良, 安振基, 张文河 申请人:先锋科技股份有限公司, 安振基, 张文河, 照能科技股份有限公司