CN101655218A - 高效率三波长的光源模组 - Google Patents

Abstract

一种高效率三波长的光源模组，其包括：一基板；一双色光发光二极管阵列，其包含交错固定结合于该基材的一蓝色发光二极管以及一绿色发光二极管，该蓝色发光二极管以及绿色发光二极管的光输出方向朝向同一光输出路径；一红光荧光粉层，其固定形成于该光输出路径上；由于本发明采用使用寿命接近的蓝、绿光发光二极管作为光源，使光源模组即使长久使用后，各色光的输出仍相当稳定。

Description

高效率三波长的光源模组

技术领域

本发明涉及一种光源，尤其涉及一种利用发光二极管产生三原色波长光的高效率光源模组。

背景技术

随着环境保护意识高涨，世界各国竞相开发替代性能源以及相关的节能产品。在节能产品之中，白光发光二极管已无歧异地成为未来节能灯源的主流。一般而言，可以产生白光的发光二极管的发光机制主要包含单色光激发以及三色光激发两大类。其中，单色光激发的白光发光二极管的发光原理是以一蓝光LED驱动黄色光荧光粉，而以蓝光混合黄色光荧光粉产生的黄光而形成白光输出，然而，以蓝光混合黄光产生的白光因为绿光、红光的光强度相当微弱，导致其白光光谱蓝光成分较大，所产生的白光容易让人产生阴冷的感受。另外，该三色光激发的发光二极管包含三种可以产生不同色光输出的发光二极管单元，每种发光二极管单元分别产生不同波长的光输出(例如，蓝、绿、红)而混合形成白光，由于三色光发光二极管的发光波长可以选择不同的二极管单元即可进行微调，因此，以三色光发光二极管具有完美的色域性能。

然而，三色光发光二极管经长久使用之后，很可能产生变色的问题。其原因在于，三色光发光二极管是以红色、蓝色、绿色三种不同光输出的发光二极管单元所组成，其中，蓝色以及绿色发光二极管是主要以氮化镓GaN系的二元、三元或四元的化合物半导体所形成，因此其使用寿命以及光输出表现大致上可以匹配，但是，红光发光二极管却需以砷化镓GaAs系的化合物半导体才可以输出红光。由于材料特性的关系，目前的红光以及蓝绿光发光二极管的总体使用寿命有颇大的差异，因此，当采用三种红光、绿光以及蓝光发光二极管组合的三色光发光二极管在长期使用后，红光发光二极管常因衰减速度较快，导致输出颜色变调。

发明内容

为了解决前述单色光激发输出光色温不佳以及三色光发光二极管经长期使用后输出颜色变调的问题，本发明提供一种高效率三波长的光源模组，达成保有目前三色光发光二极管的光源模组的优势以及解决其缺点的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效率三波长的光源模组，其特征在于，其包括：一基板；一双色光发光二极管阵列，其包含交错固定结合于该基材的一蓝色发光二极管以及一绿色发光二极管，该蓝色发光二极管以及绿色发光二极管的光输出方向朝向同一光输出路径；一红光荧光粉层，其固定形成于该光输出路径上。

前述的高效率三波长的光源模组，其中包含一透光基材，该透光基材固定设于该光输出路径上，该红光荧光粉层涂附形成于该透光基材表面。

前述的高效率三波长的光源模组，其中基板为一PCB板体，该双色光发光二极管阵列是固定设于该基材的表面，且其光输出路径朝向该基板的反方向。

前述的高效率三波长的光源模组，其中基板为一导光板体，该双色光发光二极管阵列固定结合于该基板的表面或周侧表面，使该双色光发光二极管阵列的光输出路径进入该基板后穿出该基板。

前述的高效率三波长的光源模组，其中透光基材为一Fresnel Lens结构膜片、一平板透光薄片、一滤光片、一偏振片或一聚焦片。

前述的高效率三波长的光源模组，其中包含一反射镜是固定设于该光输出路径上，该红光荧光粉层涂附形成于该反射镜表面。

前述的高效率三波长的光源模组，其中红光荧光粉层涂附形成于该蓝色发光二极管以及该绿色发光二极管表面。

前述的高效率三波长的光源模组，其中透光基材为一Fresnel Lens结构膜片、一平板透光薄片、一滤光片、一偏振片或一聚焦片。

借此，本发明具有如下优点：

1.采用使用寿命接近的蓝、绿光发光二极管作为光源，使光源模组即使长久使用后，各色光的输出相当稳定且使用寿命匹配长久。

2.蓝、绿光发光二极管的局部输出光驱使红色荧光粉产生红光输出，而可以形成三波长的面光源输出，故使用本发明的灯具可以具有最佳的白光输出效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明较佳实施例的立体示意图。

图2是本发明较佳实施例的侧视图。

图3是本发明较佳实施例的俯视图。

图4是本发明较佳实施例的使用示意图。

图5是本发明较佳实施例的另一使用示意图。

图中标号说明：

10双色光发光二极管阵列

14蓝光发光二极管

16绿光发光二极管

18基板

30红光荧光粉层

50透光基材

具体实施方式

请参阅图1至图3，其为本发明的高效率三波长的光源模组的较佳实施例，其包含一双色光发光二极管阵列10以及一红光荧光粉层30。

该双色光发光二极管阵列10包含交错放置的数个蓝光发光二极管14以及数个绿光发光二极管16，其可固定设置于一基板18表面，该基板18可为PCB板或为一导光模组板体；当该基板18为PCB板，各蓝光发光二极管14及各绿光发光二极管16是固定设于该基板18，使各蓝光发光二极管14及各绿光发光二极管16向外发出蓝、绿光；当该基板18为导光模组时，各蓝光发光二极管14及各绿光发光二极管16可置于该基板18的底部或环侧壁，使其发光方向朝向该基板18而通过该基板18再由该基板18输出，最后由该基板18输出，以均匀化各蓝光发光二极管14及各绿光发光二极管16所产生的输出光而形成面光源。

该红光荧光粉层30是在接受短波长(例如：紫、蓝、绿)的光线照射之后，可以激发产生红色光输出，其形成或涂附各蓝光发光二极管14及各绿光发光二极管16的输出光的路径，例如直接涂附于各蓝光发光二极管14及各绿光发光二极管16的封装材料内表面或外表面；或者亦可涂附于具有导光效果的该基板18的光输出路径上；或者，亦可涂附于各蓝光发光二极管14及各绿光发光二极管16的输出光的路径的一透光基材50上，该透光基材50可为一Fresnel Lens结构膜片或一平板透光薄片(材质可为PET、PMMA、mCoC等)或为具有光学功能的片体(例如滤光片、偏振片、聚焦片等)。

如此，各蓝光发光二极管14以及各绿光发光二极管16经过光输出路径上的经过该红光荧光粉层30之后，蓝绿色面光源的局部能量激发红色荧光粉层30而使红色荧光粉层30产生红色光输出，而可在该红色荧光粉层30之后的光输出路径上混色产生一白光输出光，由于该白光输出光的光能量主要由三个不同波长的色光组合而成，故不仅具有色温效果佳的优点，也因为各蓝光发光二极管14以及各绿光发光二极管16的使用寿命较为接近，使本较佳实施例不易在长时间使用后，因为某一特定颜色的发光二极管毁损而产生变色的问题。

请参阅图4以及图5，使用时，本较佳实施例的高效率三波长的光源模组可依据使用需求，组合于一台灯架体60或一手电筒壳体70等内部，而形成不同使用功能的灯具。

如图4所示，本较佳实施例的该双色光发光二极管阵列10是固定装设于该台灯架体60的一光源座体62内，使该双色光发光二极管阵列10的光输出方向朝外，而该红光荧光粉层30则涂附于该透光基材50后，将该透光基材50固定设于该光源座体62的一开口端，使该双色光发光二极管阵列10产生的输出光可经由该红光荧光粉层30后，混色产生白光输出。

同理，如图5所示，当本较佳实施例作为一手电筒的光源模组时，所使用的该双色光发光二极管阵列10的蓝色及绿色发光二极管个数可以减少为各一个，且其光输出方向可朝向该手电筒壳体70的一反射镜72，而该红光荧光粉层30则可涂附于该反射镜72上，或者可涂附于装设在该手电筒壳体70的一光输出开口的一保护透光盖73或一聚焦镜组74上，即可达到前述混色产生白光输出的效果。

Claims (8)

1.一种高效率三波长的光源模组，其特征在于，其包括：

一基板；

一双色光发光二极管阵列，其包含交错固定结合于该基材的一蓝色发光二极管以及一绿色发光二极管，该蓝色发光二极管以及绿色发光二极管的光输出方向朝向同一光输出路径；

一红光荧光粉层，其固定形成于该光输出路径上。

2.根据权利要求1所述的高效率三波长的光源模组，其特征在于：包含一透光基材，该透光基材固定设于该光输出路径上，该红光荧光粉层涂附形成于该透光基材表面。

3.根据权利要求2所述的高效率三波长的光源模组，其特征在于：所述基板为一PCB板体，该双色光发光二极管阵列是固定设于该基材的表面，且其光输出路径朝向该基板的反方向。

4.根据权利要求2所述的高效率三波长的光源模组，其特征在于：所述基板为一导光板体，该双色光发光二极管阵列固定结合于该基板的表面或周侧表面，使该双色光发光二极管阵列的光输出路径进入该基板后穿出该基板。

5.根据权利要求2、3或4所述的高效率三波长的光源模组，其特征在于：所述透光基材为一Fresnel Lens结构膜片、一平板透光薄片、一滤光片、一偏振片或一聚焦片。

6.根据权利要求1所述的高效率三波长的光源模组，其特征在于：包含一反射镜是固定设于该光输出路径上，该红光荧光粉层涂附形成于该反射镜表面。

7.根据权利要求1所述的高效率三波长的光源模组，其特征在于：所述红光荧光粉层涂附形成于该蓝色发光二极管以及该绿色发光二极管表面。

8.根据权利要求7所述的高效率三波长的光源模组，其特征在于：所述透光基材为一Fresnel Lens结构膜片、一平板透光薄片、一滤光片、一偏振片或一聚焦片。

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