CN101127346A

CN101127346A - Led灯源组配结构

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Publication number: CN101127346A
Application number: CNA2006101114414A
Authority: CN
Inventors: 林竹轩
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2006-08-18
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2026-08-18
Also published as: CN100499114C

Abstract

本发明涉及一种LED灯源组配结构，特别涉及一种在组配下能在混光作用下产生无杂色的单一色光的灯源组配。其主要将至少二个相同的LED经过特殊的组合、配置后，而形成单一色光。本发明是由至少二个LED组合而成。所述各LED内含有至少二个的发光晶粒，所述各发光晶粒能发出不同的色光。所述各LED周边的色光经过重叠而产生各不同色光重叠的混光作用而产生单一色光的灯源。

Description

LED灯源组配结构

技术领域

本发明涉及一种LED灯源组配结构，特别涉及一种将至少二个具有混光功能的LED经特殊组配，而能产生较大面积的单一色光的LED灯源组配结构。

背景技术

LED(发光二极管)具有省电、发光效率高、体积小等优点，早期多作为电路中的显示灯用，或作为大型广告广告牌的灯幕，或用在交通号志中的行人穿越道的号志灯上使用。现今，有些高级汽车也使用LED作为车灯中的灯源。

LED内部设置有发光晶粒，通过不同的发光晶粒能发出不同的色光。可发出某些色光的LED，其所发出的色光稳定度较低，例如：黄色光，故黄色光必须由内置有可发出绿色光、红色光的二种发光晶粒的LED，使二种色光经过混光作用后，而产生稳定度较高而可是使用的黄色光。

图1为内含二个不同发光晶粒的LED 10。所述LED内的发光晶粒11、12所发出光线的投射方向的示意图，其中显示出左侧发光晶粒11所发出的红色光朝右投射，右侧发光晶粒12所发出的绿色光朝左投射。又，所述LED所发出的光在投光面上产生中央二色光的重叠区为黄色光区13，与两侧分别为残留的红色光区14与绿色光区15。其中，中央的黄色光区为经过混光作用的有效区域。由于所述投光面所形成的像的两侧是红色与绿色的残留色光，造成所述LED的混光效果降低。

又，人们为了使LED能发出亮度较高的白光，业界乃发展出内含可发出红色光的发光晶粒21、可发出绿光的发光晶粒22、以及可发出蓝色光的发光晶粒23，且各发光晶粒21、22、23是以120°相角差布列的LED 20(俗称RGB)，见图2所示。投光面24上通过所述红色光、绿色光、蓝色光的重叠，而形成白光区25，见图3。然而，所述LED的投射光除了中央的三种色光的重叠的白光区25外，其边缘部份还是存在着红色光区26、绿色光区27、蓝色光区28，使得白光效果降低。

发明内容

本发明的目的，在提出一种LED灯源组配结构，其是主要能将具有混光作用LED在特殊的组合、配置，而能产生单一色光的灯源组。

为了实现上述目的，本发明提供一种LED灯源组配结构，其能将单一LED投射光周边残留区的色光，经各LED投射光外围残留区的多重色光的混光作用下，而形成与中央的色光相同的单一色光。其是由至少二个相同的LED组合而成；所述LED内含有至少二个的发光晶粒，所述各发光晶粒分别发出不同的色光，且各发光晶粒为等角度间隔排列；所述灯源组配中LED的数量，是等于所述LED内部的发光晶粒的数量，且各LED是聚集在一起，使得各LED的投射光在投光面上形成重叠状态；上述的各LED是以不同的旋转角度设置，且各LED的旋转角度分别等于其内部各发光晶粒间不同的间隔角度。

本发明还提供一种LED灯源组配结构，其是由至少二个LED组合而成；所述各LED内含有至少二个发出不同色光的发光晶粒，且所述LED内的发光晶粒的数量相同；所述各LED内部各发光晶粒在角度间隔分布型态上相同，且所述各LED内部同位角处的发光晶粒所发出的色光不同，使各LED的投射光经过各色光的混光作用，而获致单一色光。

本发明还提供一种LED灯源组配结构，其是由至少二个相同的LED组合而成；所述LED内含有至少四个的发光晶粒，所述各发光晶粒中包括至少二个能发出不同色光的发光晶粒，以及包括至少二组能发出不同色光的发光晶粒组合；所述各发光晶粒是以同色光错开原则，将可发出不同色光的发光晶粒依序排列，且各发光晶粒是以等角度间隔排列；所述灯源组配中LED的数量，是等于所述LED内部发出不同色光的发光晶粒数量，且各LED是聚集在一起，使得各LED的投射光在投光面上形成重叠状态；上述的各LED是以不同的旋转角度设置，而使各LED内部相对应的同位角处的LED为可发出不同色光的发光晶粒。

本发明提供的LED灯源组配结构，其中，所述各LED能以直线排列。

本发明提供的LED灯源组配结构，其中，所述各LED能以首尾相连的环状排列。

附图说明

图1为说明现有可发出白光的LED外观图；

图2为图1所示现有的投射光成像状态的示意图；

图3为图1所示现有内发光晶粒所发出光线折射成像的示意图；

图4为本发明实施例的外观图；

图5为图1所示实施例各LED的分布示意图；

图6为图1所示实施例各LED的投射光重叠前的示意图；

图7为图一所示实施例各LED的投射光重叠成像的示意图；

图8为本发明另一实施例的外观图；

图9为本发明另一实施例的外观图；

图10为本发明另一实施例的外观图。

附图标记说明：10-LED；11-可发出红光的发光晶粒；12-可发出绿光的发光晶粒；13-黄色光区；14-红色光区；15-绿色光区；20-LED；21-可发出红光的发光晶粒；22-可发出绿光的发光晶粒；23-可发出蓝光的发光晶粒；24-投光面；25-白光区；26-红光区；27-绿光区；28-蓝光区；30-投光面；40-LED；41-可发出红光的发光晶粒；42-可发出绿光的发光晶粒；43-可发出蓝光的发光晶粒；44-可发出红光的发光晶粒；45-可发出绿光的发光晶粒；46-可发出蓝光的发光晶粒；50-LED；51-可发出红光的发光晶粒；52-可发出绿光的发光晶粒；53-可发出蓝光的发光晶粒；60-LED；61-可发出红光的发光晶粒；62-可发出绿光的发光晶粒；63-可发出蓝光的发光晶粒；70-LED；71-可发出红光的发光晶粒；72-可发出绿光的发光晶粒；73-可发出蓝光的发光晶粒。

具体实施方式

发明人有鉴于于现有的可投射出白光的LED(RGB)，会在白光外围残留有色光，降低白光的纯度，且有白光范围较小的缺点，乃研创本发明，使能提高白光的亮度，增加白光的范围。又，本发明技术运用到其它混光作用的LED灯组，亦可产生纯正的单一色光。兹列举实施例，并配合图示，详述本发明的技术特征与使用功效。

请参阅图4、5所示本发明所揭露的LED灯源组配。本实施例主要是将图2所示的LED 20，以三个组合在一起，并以特殊的配置方式，而形成能产生全白光的灯源组。本发明的三个LED 20为完全相同的LED，其内含有可发出红色光的发光晶粒21，可发出绿光的发光晶粒22，可发出蓝色光的发光晶粒23。所述LED内部三个发光晶粒21、22、23是以120°的角度间隔布列。

请配合图6，位于中央LED 20右侧的LED 20是在安装位置上旋转120°。位于中央LED 20左侧的LED 20是在安装位置上旋转240°。则其中任何一个的LED 20投射出来的光线中，在投光面30上的红色光、绿色光、蓝色光重叠的部份为白光区25，其周边会残留红色光区26、绿色光区27、蓝色光区28。

上述的三个LED 20可以直线排列而成，且所述三个LED 20是尽量依靠在一起。所述三个LED 20所投出出的光线在相当距离的投光面30上是形成重叠现象，而能加强白光区25的光线强度。

以图5为例，上述的中央位置的LED 20中可发出红色光的发光晶粒21在正下方位置。可发出绿色光的发光晶粒22在所述红色光的发光晶粒21的右侧，并与所述红色光的发光晶粒21相隔120°。可发出蓝色光的发光晶粒23在在所述红色光的发光晶粒21的左侧，并与所述红色光的发光晶粒21相隔120°。则所述中央的LED 20所投射出的光线在投光面30上所形成的像，其中央为红色光、绿色光、蓝色光重叠的白光区25，上方为红色光区26，左侧为绿色光区27，右侧为蓝色光区28。

中央LED 20的右侧的LED 20，其在安装位置处以顺时针方向旋转120°。致使右侧的LED 20可发出绿色光的发光晶粒22在正下方位置。可发出蓝色光的发光晶粒23在在所述绿色光的发光晶粒22的右侧，可发出红色光的发光晶粒21在在所述绿色光的发光晶粒22的左侧。则所述右侧的LED 20所投射出的光线在投光面30上所形成的像，其中央为绿色光、蓝色光、红色光重叠的白光区25，上方为绿色光区27，左侧为蓝色光区28，右侧为红色光区26。

中央LED 20的左侧的LED 20，其在安装位置处以顺时针方向旋转240°。致所述左侧的LED 20可发出蓝色光的发光晶粒23在正下方位置。可发出红色光的发光晶粒21在所述蓝色光的发光晶粒23的右侧，可发出绿色光的发光晶粒22在在所述蓝色光的发光晶粒23的左侧。则所述左侧的LED 20所投射出的光线在投光面30上所形成的像，其中央为蓝色光、红色光、绿色光重叠的白光区25，上方为蓝色光区28，左侧为红色光区26，右侧为绿色光区27。

上述的三个LED 20所投射出的光在投光面30上是重叠在一起，使得中央的白光区25在重叠后形成光线强度更高的白光。所述白光区25的上方在红光区26、绿光区27、蓝光区28重叠后形成白光；所述白光区25的左侧在绿光区27、蓝光区28、红光区26重叠后形成白光；所述白光区25的右侧在蓝光区28、红光区26、绿光区27重叠后形成白光。故所述三个LED 20所投射出的在投光面30上重叠后形成全白光，如图7所示，且白光的强度也3倍于单一LED 20，可达到作为照明用的强度。

本发明所揭露的LED灯源组，可以多组组合成更大的灯源组，而能产生更大的照明强度，而成为适合照明器具的灯源组。

上述的实施例中，三个LED 20为直线排列，而图8所示的另一实施例中，所述三个LED 20为以等角三角形排列，亦可达到呈现出全为白色光的投光面。

当一组灯源组配的LED 20数量为三个以上，可以首尾相连成环形的型态设置。例如，三个LED 20在首尾相连后呈三角形；四个LED 20在首尾相连后呈正方形；五个LED 20在首尾相连后呈类似正五角形的环状。

上述的灯源组配特征在：将至少二个完全相同的LED 20组合而成。所述LED20内含有至少二个可发出不同色光的发光晶粒21、22、23，且各发光晶粒21、22、23是以等角度间隔排列。其中，所述LED 20的数量，是等于所述LED 20内部的发光晶粒21、22、23的数量，且各LED 20是聚集在一起，使得各LED 20的投射光在投光面上形成重叠状态。所述各LED 20是以不同的旋转角度设置，且各LED 20的旋转角度分别等于其内部各发光晶粒21、22、23间不同的间隔角度，使得各LED 20中不同的发光晶粒21、22、23是在对应的同位角上。则各LED20所投射出的光可全部完成有效地混光作用，而获致较大面积，较大亮度的单一色光。

图9所示为本发明的另一实施例，其是由三个LED 40所组成。所述三LED内部有六个以等角度间隔(60°)布列的发光晶粒41、42、43、45、46，所述六个发光晶粒41、42、43、45、46依次为可发出红色光的发光晶粒41、可发出绿色光的发光晶粒42、可发出蓝色光的发光晶粒43、可发出红色光的发光晶粒44、可发出绿色光的发光晶粒45、可发出蓝色光的发光晶粒46。左侧的LED 40是在安装位置处旋转60°，右侧的LED 40是在安装位置处旋转120°，使得所述三个LED 40内部相对应的同位角处的发光晶粒分别为可发出红色光41、可发出蓝色光46、可发出绿色光45(以正上方的位置为例)，而能在投光面上产生互补的混光作用，而形成单一白色光。

图9所示实施例在揭露：当组配中的LED 40内的各发光晶粒41、42、43、45、46依发出不同色光的循环可分成至少二组时，所述组配的LED 40数量可等于不同色光数量，且各LED 40的转角等于其内部发光晶粒41、42、43、45、46之间隔角度的倍数，而使各LED 40内部相对应的同位角处的发光晶粒41、46、45(以正上方的位置为例)是发出不同的色光。

图10为所示本发明的再一实施例，其是由三个LED 50、60、70组合而成。所述三个LED 50、60、70内各含有可发出红色光的发光晶粒51、61、71、可发出绿色光的发光晶粒52、62、72、及可发出蓝色光的发光晶粒53、63、73。所述三个LED 50、60、70内部的三发光晶粒51、52、53、63、61、62、72、73、71排列上的角度间隔相同。中央的LED 50内上方为可发出红色光的发光晶粒51，左侧为可发出绿色光的发光晶粒52，右侧为可发出蓝色光的发光晶粒53。左侧LED 60内上方为可发出蓝色光的发光晶粒63，左侧为可发出红色光的发光晶粒61，右侧为可发出绿色光的发光晶粒62。右侧LED 70内上方为可发出绿色光的发光晶粒72，左侧为可发出蓝色光的发光晶粒73，右侧为可发出红色光的发光晶粒70。则三个LED 50、60、70对应的同位角处的发光晶粒51、63、72(以正上方的位置为例)所发出的色光分别为红色光、绿色光与蓝色光，使所述三个LED50、60、70的投射光在经过红色光、绿色光与蓝色光的混光作用下，而获致单一的白色光。上述三个LED 50、60、70内部各发光晶粒的排列即使非等角度间隔设置，亦可达到完全混光作用而获致单一色光。此实施例主要在将各LED 50、60、70不需经过旋转，而是在各LED 50、60、70内同位角处的发光晶粒51、63、72(以正上方的位置为例)为发出不同的色光，使在光线重叠后能产生单一色光。

本发明所提供的LED灯源组配，其能将数个LED做适当组配后，使各发光晶粒所发出的色光都能经过设定下的混光作用，而产生完全的单一色光。通过本发明可获致色泽稳定度高，光线亮度是将现有可发出白光的LED做特殊的组合与配置，而能产生更大照明强度，与增加白光的面积，使LED能作为照明器具的灯源，扩展LED被运用的范围。

以上所述是利用较佳实施例详细说明本发明，而非限制本发明的范围。大凡本领域技术人员皆能明了，适当而作些微的改变及调整，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种LED灯源组配结构，其特征在于：是由至少二个相同的LED组合而成；所述LED内含有至少二个的发光晶粒，所述各发光晶粒分别发出不同的色光，且各发光晶粒为等角度间隔排列；所述灯源组配中LED的数量，是等于所述LED内部的发光晶粒的数量，且各LED是聚集在一起，使得各LED的投射光在投光面上形成重叠状态；上述的各LED是以不同的旋转角度设置，且各LED的旋转角度分别等于其内部各发光晶粒间不同的间隔角度。

2.如权利要求1所述的LED灯源组配结构，其中，所述各LED为直线排列。

3.如权利要求1所述的LED灯源组配结构，其中，所述各个LED为首尾相连的环状。

4.一种LED灯源组配结构，其特征在于：是由至少二个LED组合而成；所述各LED内含有至少二个发出不同色光的发光晶粒，且所述LED内的发光晶粒的数量相同；所述各LED内部各发光晶粒在角度间隔分布型态上相同，且所述各LED内部同位角处的发光晶粒所发出的色光不同，使各LED的投射光经过各色光的混光作用，而获致单一色光。

5.如权利要求4所述的LED灯源组配结构，其中，所述各LED为直线排列。

6.如权利要求4所述的LED灯源组配结构，其中，所述各个LED为首尾相连的环状。

7.一种LED灯源组配结构，其特征在于：是由至少二个相同的LED组合而成；所述LED内含有至少四个的发光晶粒，所述各发光晶粒中包括至少二个能发出不同色光的发光晶粒，以及包括至少二组能发出不同色光的发光晶粒组合；所述各发光晶粒是以同色光错开原则，将可发出不同色光的发光晶粒依序排列，且各发光晶粒是以等角度间隔排列；所述灯源组配中LED的数量，是等于所述LED内部发出不同色光的发光晶粒数量，且各LED是聚集在一起，使得各LED的投射光在投光面上形成重叠状态；上述的各LED是以不同的旋转角度设置，而使各LED内部相对应的同位角处的LED为可发出不同色光的发光晶粒。

8.如权利要求7所述的LED灯源组配结构，其中，所述各LED为直线排列。

9.如权利要求7所述的LED灯源组配结构，其中，所述各个LED是以首尾相连的环状。