CN102162594A

CN102162594A - 光源模块以及照明装置

Info

Publication number: CN102162594A
Application number: CN2010101264051A
Authority: CN
Inventors: 辛嘉芬
Original assignee: Everlight Electronics Co Ltd
Current assignee: Everlight Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-02-23
Filing date: 2010-02-23
Publication date: 2011-08-24
Anticipated expiration: 2030-02-23
Also published as: CN102162594B

Abstract

本发明是一种光源模块以及照明装置。光源模块包括一承载器、一发光二极管阵列及多个波长转换元件。承载器具有多个容纳凹槽，发光二极管阵列具有多个发光二极管设置于承载器上并与承载器电性连接，其中各发光二极管分别位于各容纳凹槽内，且各发光二极管适于发出一光源。各波长转换元件枢设于承载器上，各波长转换元件相对于各发光二极管适于在一第一位置与一第二位置之间转动，其中，当各波长转换元件位于第一位置时，各波长转换元件将各发光二极管所发射的光源的一部份转换成另一波长的光源并与各发光二极管所发射的剩余光源混合而发出一白光，当各波长转换元件位于第二位置时，各发光二极管所发射的光源朝外射出。

Description

光源模块以及照明装置

技术领域

本发明是关于一种光源模块以及照明装置，且特别是关于一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的光源模块以及应用此光源模块的照明装置。

背景技术

发光二极管(LED)属于半导体元件，其发光芯片的材料主要使用III-V族化学元素，如：磷化镓(GaP)、砷化镓(GaAs)等化合物半导体，而其发光原理是将电能转换为光，也就是对化合物半导体施电流，过电子与空穴的结合，将过剩的能量以光的形式释出，而达成发光的效果。由于发光二极管的发光现象不是通过加热发光或放电发光，因此发光二极管的寿命可长达十万小时以上，且无须暖灯时间(idling time)。此外，发光二极管还具有反应速度快(约为10^-9秒)、体积小、用电省、污染低、高可靠度、适合量产等优点，所以发光二极管所能应用的领域十分广泛，例如大型看板、交通号志灯、手机、扫描仪、传真机的光源以及照明装置等。

近年来，由于发光二极管的发光亮度与发光效率持续地提升，同时高亮度的白光发光二极管也被成功地量产，所以逐渐有白光发光二极管被使用于照明装置中，如室内的灯光照明以及户外的路灯照明等。一般来说，市面上的白光发光二极管大都是由蓝光的发光二极管芯片加黄色荧光粉或红绿荧光粉等所组成。当然，亦可利用紫外光的发光二极管芯片搭配蓝光、绿光、红光荧光粉来生产白光发光二极管。

然而，目前紫外光发光二极管芯片的应用方向大都还是朝向验钞、医疗或杀菌等方面，但紫外光发光二极管芯片的产品设计大都是被单独使用，如具有紫外光杀菌的冰箱是在原本冰箱内部的照明装置上加装具有紫外光的灯条。也就是说，紫外光灯条与冰箱内部的照明装置是分开的。如此一来，不但会增加照明装置原有的工艺步骤，以使照明装置的工艺复杂化，同时亦会增加照明装置的成产成本。

发明内容

本发明的一目的是提供一种光源模块，其借助单一光源通过波长转换元件的覆盖与否而发出多种不同波长与功能的光。

本发明的另一目的是提供一种照明装置，其具有上述的光源模块，可发出多种不同波长与功能的光。

本发明提出一种光源模块，其特征在于，包括：一承载器，具有多个容纳凹槽；一发光二极管阵列，具有多个发光二极管设置于该承载器上并与该承载器电性连接，其中各该发光二极管分别位于各该容纳凹槽内，且各该发光二极管适于发出一光源；以及多个波长转换元件，各该波长转换元件枢设于该承载器上，各该波长转换元件相对于各该发光二极管适于在一第一位置与一第二位置之间转动，其中，当各该波长转换元件位于该第一位置时，各该波长转换元件将各该发光二极管所发射的光源的一部份转换成另一波长的光源并与各该发光二极管所发射的剩余光源混合而发出一白光，当各该波长转换元件位于该第二位置时，各该发光二极管所发射的光源朝外射出。

在本发明的一实施例中，还包括多个旋转组件，分别枢设于承载器上，各波长转换元件通过旋转组件在第一位置与第二位置之间转动。

在本发明的一实施例中，上述的承载器包括铝基板。

在本发明的一实施例中，上述的光源模块还包括一透明基板，配置于发光二极管阵列的承载器上，其中透明基板位于承载器与波长转换元件及旋转机构之间，且覆盖发光二极管。

在本发明的一实施例中，上述的透明基板包括玻璃基板。

在本发明的一实施例中，上述的光源模块还包括多个透镜，分别位于波长转换元件上，其中当波长转换元件位于第一位置时，透镜分别对应容纳凹槽内的发光二极管。

在本发明的一实施例中，上述的每一波长转换元件的放射频谱介于465纳米至650纳米之间。

在本发明的一实施例中，上述的每一波长转换元件是由一硅胶混合一紫外光荧光粉所组成。

在本发明的一实施例中，上述的每一波长转换元件是于一玻璃上涂布一荧光粉层所构成。

在本发明的一实施例中，上述的每一波长转换元件是由一玻璃胶混合一荧光粉所构成。

在本发明的一实施例中，上述的旋转组件的材质包括金属。

本发明还提出一种照明装置，其特征在于，包括：一背板；一活动式基板，适于在一第三位置与一第四位置之间移动；一光源模块，配置于该活动式基板上，该光源模块包括：一承载器，具有多个容纳凹槽；一发光二极管阵列，具有多个发光二极管设置于该承载器上并与该承载器电性连接，其中各该发光二极管分别位于各该容纳凹槽内，且各该发光二极管适于发出一光源；以及多个波长转换元件，各该波长转换元件枢设于该承载器上，各该波长转换元件相对于各该发光二极管适于在一第一位置与一第二位置之间转动；以及一弹性组件，配置于该活动式基板与该背板之间，其中当该活动式基板位于该第三位置且各该波长转换元件位于该第一位置时，各该波长转换元件将各该发光二极管所发射的光源的一部份转换成另一波长的光源并与各该发光二极管所发射的剩余光源混合而发出一白光，当该活动式基板位于该第四位置且各该波长转换元件位于该第二位置时，该弹性组件产生弹性变形，且各该发光二极管所发射的光源朝外射出。

在本发明的一实施例中，上述的承载器包括铝基板。

在本发明的一实施例中，上述的透明基板包括玻璃基板。

在本发明的一实施例中，上述的旋转组件的材质包括金属。

本发明相较于现有技术的有益技术效果是：由于本发明的光源模块的设计是将波长转换元件通过旋转组件而配置于发光二极管阵列上，因此使用者可通过转动旋转组件来改变波长转换元件的位置，以选择所欲使用的光(例如是紫外光或白光)。如此一来，本发明的光源模块可仅利用单一光源而发出多种不同波长与功能的光，以因应使用者的需求。此外，本发明还提供一种应用此光源模块的照明装置，可提供多种不同波长与功能的光以供使用者选择使用。

附图说明

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文将结合附图对本发明的较佳实施例，作详细说明，其中：

图1A为本发明的一实施例的一种光源模块的示意图。

图1B为图1A的波长转换元件由第一位置转动至第二位置的示意图。

图2A至图2C为多种不同型态的波长转换元件的示意图。

图3A为本发明的一实施例的一种照明装置的俯视示意图。

图3B绘示为沿图3A的线A-A’的剖面示意图。

图3C为图3A的照明装置的活动式基板由第三位置移动至第四位置的俯视示意图。

图3D绘示为沿图3C的线B-B’的剖面示意图。

具体实施方式

图1A为本发明的一实施例的一种光源模块的示意图。请参考图1A，在本实施例中，光源模块400包括一发光二极管阵列410、多个波长转换元件420a(图1A中仅示意地绘示三个)以及一旋转组件430。其中，发光二极管阵列410包括一承载器412以及多个发光二极管414。

详细来说，承载器412具有多个容纳凹槽412a(图1A中仅示意地绘示三个)，其中承载器412例如是一铝基板。发光二极管414阵列排列于承载器412上并与承载器412电性连接，其中每一发光二极管414适于发出一紫外光L1。也就是说，发光二极管414例如为一紫外光发光二极管芯片，且发光二极管414的放射频谱例如介于370纳米(nm)至400纳米(nm)之间。在本实施例中，发光二极管414分别位于承载器412的容纳凹槽412a内，其中容纳凹槽412a可用来聚集发光二极管414所发出的紫外光L1，以提高发光效率。在此必须说明的是，本发明并不限定容纳凹槽412a的形态，虽然此处所绘示的容纳凹槽412a的剖面形状为矩形，但于其它未绘示的实施例中，容纳凹槽412a亦可以是具有斜面的容纳凹槽。换言之，图1A的容纳凹槽412a的型态仅为举例说明，并不以此为限。此外，一般来说，发光二极管414可通过覆晶接合技术与承载器412电性连接，或者是通过打线接合的方式与承载器412电性连接，可依使用需求而自行选择，在此并不加以限制。

波长转换元件420a配置于发光二极管阵列410的承载器412上。具体来说，本实施例的波长转换元件420a的放射频谱例如是介于465纳米(nm)至650纳米(nm)之间。其中，如图2A所示，波长转换元件420a例如是由一硅胶422a混合一紫外光荧光粉424a所组成。当然，于其它实施例中，请参考图2B，波长转换元件420b亦可是于一玻璃422b上涂布一荧光粉层424b所构成；或者，如图2C所示，波长转换元件420c是由一玻璃胶422c混合一荧光粉424c所构成，意即玻璃胶422c与荧光粉424c共烧而形成波长转换元件420c。换言之，图2A所绘示的波长转换元件420a仅为举例说明，并不以此为限。

旋转组件430枢设于发光二极管阵列410的承载器412上，并局部地穿过波长转换元件420a，其中旋转组件430的材质例如是金属。此外，在本实施例中，光源模块400还包括一透明基板440与多个透镜450。具体来说，透明基板440配置于发光二极管阵列410的承载器412上，且透明基板440位于承载器412与波长转换元件420a之间以及承载器412与旋转组件430之间。在本实施例中，透明基板440覆盖发光二极管414，用以保护发光二极管414以避免直接受到外界的污染。其中，透明基板440例如是玻璃基板，而发光二极管414所发出的紫外光L1适于穿出透明基板440而传递至外界。此外，透镜450分别位于波长转换元件420a上，用以改变发光二极管414所发出的光的角度，以将光聚集。另外，透镜450的材质为透光材质，如聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、硅胶或环氧树脂等。

以下将针对波长转换元件420a通过旋转组件430旋转的动作过程进行详细说明。图1B为图1A的波长转换元件由第一位置转动至第二位置的示意图。请同时参考图1A与图1B，简言之，波长转换元件420a适于通过旋转组件430在图1A所示的一第一位置P1与图1B所示的一第二位置P2之间转动。

请再参考图1A，当波长转换元件420a位于第一位置P1时，波长转换元件420a分别覆盖发光二极管414，且波长转换元件414会被紫外光L1激发而发出一白光L2。也就是说，当波长转换元件420a位于第一位置P1时，光源模块400所提供的光会由原来发光二极管414所发出的紫外光L1变成白光L2。此时，位于波长转换元件420a上的透镜450会分别对应容纳凹槽412a内的发光二极管414，以改变光的出光角度，使光源模块400具有较佳的出光效率。

请参考图1B，当波长转换元件420a位于第二位置P2时，波长转换元件420a不覆盖发光二极管414。也就是说，当波长转换元件420a位于第二位置P2时，光源模块400所提供的光为原来发光二极管414所发出的紫外光L1。此时，位于波长转换元件420a上的透镜450亦不会对应容纳凹槽412a内的发光二极管414。

简言之，本实施例的波长转换元件420a通过旋转组件430而配置于发光二极管阵列410上，因此可通过转动旋转组件430来改变波长转换元件420a的位置，以选择所欲使用的光(例如是紫外光L1或白光L2)。如此一来，本实施例的光源模块400可仅利用单一光源(意即发光二极管414)而发出多种不同波长与功能的光(例如是紫外光L1或白光L2)，以因应使用者的需求。

此外，值得一提的是，在本实施例中，虽然光源模块400亦包括透光基板440与透镜450，但于其它未绘示的实施例中，光源模块400亦可依据使用者的需求而选择性地采用透光基板440或透镜450。换言之，上述的图1A与图1B的光源模块400仅为举例说明，并不以此为限。

在此必须说明的是，下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例，下述实施例不再重复赘述。

图3A为本发明的一实施例的一种照明装置的俯视示意图。图3B绘示为沿图3A的线A-A’的剖面示意图。图3C为图3A的照明装置的活动式基板由第三位置移动至第四位置的俯视示意图。图3D绘示为沿图3C的线B-B’的剖面示意图。在此必须注意的是，为了方便说明起见，图3B与图3D中省略部分构件，仅简易地示意波长转换元件420a与活动式基板300的相对位置关系。请先参考图3A与图3B，在本实施例中，照明装置100包括一背板200、一活动式基板300、一光源模块400以及一弹性组件500，其中此照明装置100可应用于如冰箱的照明。光源模块400配置于活动式基板300上，其中光源模块400的构件同上述图1A与图1B所述，请参考上述图1A与图1B的说明，在此不再赘述。弹性组件500配置于活动式基板300与背板200之间，其中弹性组件500例如是弹簧。

在本实施例中，波长转换元件420a适于通过旋转组件430在图3B所示的一第一位置P1与图3D所示的一第二位置P2之间转动，而活动式基板300适于在图3A(或图3B)所示的一第三位置P3与图3C(或图3D)所示的一第四位置P4之间移动。详细来说，如图3A与图3B所示，当活动式基板300位于第三位置P3且波长转换元件420a位于第一位置P1时，波长转换元件420a分别覆盖发光二极管414，且波长转换元件420a会被紫外光L1激发而发出一白光L2。也就是说，当活动式基板300位于第三位置P3时，活动式基板300会干涉旋转组件430而使波长转换元件420a转动至第一位置P1，此时，光源模块400所提供的光会由原来发光二极管414所发出的紫外光L1变成白光L2。此时，若波长转换元件420a上配置有透镜(未绘示)(可请参考图1A的透镜450)，则透镜会分别对应容纳凹槽412a内的发光二极管414，以改变光的出光角度，使照明装置100具有较佳的出光品质。当发光二极管414所发出的紫外光L1通过波长转换元件420a而激发成白光L2时，此白光L2即为一般的可见光，用以供使用者照明使用。

请参考图3C与图3D，当活动式基板300位于第四位置P4且波长转换元件420a位于第二位置P2时，弹性组件500产生弹性变形(例如压缩)，且波长转换元件420a不覆盖发光二极管414。也就是说，当活动式基板300位于第四位置P4时，活动式基板300会干涉旋转组件430而使波长转换元件420a转动至第二位置P2，此时，光源模块400所提供的光为原来发光二极管414所发出的紫外光L1。若波长转换元件420a上配置有透镜(未绘示)(可请参考图1B的透镜450)，则此透镜亦不会对应容纳凹槽412a内的发光二极管414。当发光二极管414所发出的紫外光L1不需通过波长转换元件420a而传递至外界时，此紫外光L1可供使用者于杀菌时使用，意即可供冰箱杀菌之用。

简言之，由于本实施例的照明装置100的设计是通过活动式基板300干涉旋转组件430，以通过转动旋转组件430来改变波长转换元件420a的位置，而选择所欲使用的光(例如是紫外光L1或白光L2)。如此一来，本实施例的照明模块100可仅利用单一光源(意即发光二极管414)而发出多种不同波长与功能的光，例如是紫外光L1可供杀菌之用，而白光L2可供照明之用，以因应使用者的需求。此外，由于本实施例的照明装置100是通过简单的旋转来改变出光的种类，因此照明装置100的设计较为简单化，且其工艺也较为简单，可降低生产生本。

综上所述，由于本发明的光源模块的设计是将波长转换元件通过旋转组件而配置于发光二极管阵列上，因此使用者可通过转动旋转组件来改变波长转换元件的位置，以选择所欲使用的光(例如是紫外光或白光)。如此一来，本发明的光源模块可仅利用单一光源而发出多种不同波长与功能的光，以因应使用者的需求。此外，由于本发明照明装置应用上述的光源模块，因此照明装置除了可提供多种不同波长与功能的光以供使用者选择使用之外，亦具有装置简单化以及工艺简单化的优点，可有效降低生产成本。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作出种种等同的改变或替换，故本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求范围所界定的为准。

Claims

1.一种光源模块，其特征在于，包括：

一承载器，具有多个容纳凹槽；

一发光二极管阵列，具有多个发光二极管设置于该承载器上并与该承载器电性连接，其中各该发光二极管分别位于各该容纳凹槽内，且各该发光二极管适于发出一光源；以及

多个波长转换元件，各该波长转换元件枢设于该承载器上，各该波长转换元件相对于各该发光二极管适于在一第一位置与一第二位置之间转动，其中，当各该波长转换元件位于该第一位置时，各该波长转换元件将各该发光二极管所发射的光源的一部份转换成另一波长的光源并与各该发光二极管所发射的剩余光源混合而发出一白光，当各该波长转换元件位于该第二位置时，各该发光二极管所发射的光源朝外射出。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该光源包括紫外光或可见光。

3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括多个旋转组件，分别枢设于该承载器上，各该波长转换元件通过该旋转组件在该第一位置与该第二位置之间转动。

4.根据权利要求3所述的光源模块，其特征在于，还包括一透明基板，配置于该发光二极管阵列的该承载器上，其中该透明基板位于该承载器与这些波长转换元件及该旋转组件之间，且覆盖这些发光二极管。

5.根据权利要求4所述的光源模块，其特征在于，该透明基板包括玻璃基板。

6.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包括多个透镜，分别位于这些波长转换元件上，其中当这些波长转换元件位于该第一位置时，这些透镜分别对应这些容纳凹槽内的这些发光二极管。

7.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该旋转组件的材质包括金属。

8.一种照明装置，其特征在于，包括：

一背板；

一活动式基板，适于在一第三位置与一第四位置之间移动；

一光源模块，配置于该活动式基板上，该光源模块包括：

一承载器，具有多个容纳凹槽；

多个波长转换元件，各该波长转换元件枢设于该承载器上，各该波长转换元件相对于各该发光二极管适于在一第一位置与一第二位置之间转动；以及

一弹性组件，配置于该活动式基板与该背板之间，其中当该活动式基板位于该第三位置且各该波长转换元件位于该第一位置时，各该波长转换元件将各该发光二极管所发射的光源的一部份转换成另一波长的光源并与各该发光二极管所发射的剩余光源混合而发出一白光，当该活动式基板位于该第四位置且各该波长转换元件位于该第二位置时，该弹性组件产生弹性变形，且各该发光二极管所发射的光源朝外射出。

9.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，该光源包括紫外光或可见光。

10.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，还包括多个旋转组件，分别枢设于该承载器上，各该波长转换元件通过该旋转组件在该第一位置与该第二位置之间转动。

11.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，该承载器包括铝基板。

12.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，还包括一透明基板，配置于该发光二极管阵列的该承载器上，其中该透明基板位于该承载器与这些波长转换元件及该旋转组件之间，且覆盖这些发光二极管。

13.根据权利要求12所述的照明装置，其特征在于，该透明基板包括玻璃基板。

14.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，还包括多个透镜，分别位于这些波长转换元件上，其中当这些波长转换元件位于该第一位置时，这些透镜分别对应这些容纳凹槽内的这些发光二极管。

15.根据权利要求10所述的照明装置，其特征在于，该旋转组件的材质包括金属，该弹性组件包括多个弹簧。