CN201547575U - 发光二极管照明装置及其光源模块 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管照明装置，包含一支撑座、一光源模块、一散热模块以及一套筒。该光源模块设置于该支撑座上，且包含有多个白光发光二极管、多个红光发光二极管以及多个绿光发光二极管。该散热模块包含多个散热鳍片以及穿伸该些散热鳍片的多个导热管。该套筒套设于该散热模块外部。该发光二极管照明装置混合该些发光二极管发出的光线，形成一具有低色温且高演色性的光源。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发光二极管照明装置，尤其涉及一种具有低色温与高演色性的发光二极管的照明装置。
背景技术
发光二极管(Light Emitting Diode，LED)为一半导体组件，初期主要作为指示灯、交通号志与招牌广告牌等。随着白光发光二极管的出现，开始被应用于照明设备，如手电筒、车灯，甚至是一般室内外照明的灯泡或灯管。发光二极管主要是通过半导体化合物将电能转换为光能，达到发光的效果，因此具有寿命长、耗电量低与转换效率高等特性。加上发光二极管的封装壳体是利用环氧树脂(epoxy)或硅胶制作而成，因此具有不易破损的优点，同时发光二极管是一种极小的发光源，所以可配合各种应用设备的小型化。
配合参阅图1，为日亚化学公司(Nichia Chemical)于1997年发表的白光发光二极管，该图为美国核准专利第5998925号，「Light emitting device having anitride compound semiconductor and a phosphor containing a garnet fluorescentmaterial」的指定代表图，图中所示为一引线型发光二极管的剖视图。
该白光发光二极管100包含一黄色荧光粉101、一蓝光发光二极管晶粒102、多个金属引线103、一环氧树脂(epoxy)壳体104、一支撑座105以及一导线架106。其中该蓝色发光二极管晶粒102的发光波段介于400nm至530nm，该黄色荧光粉为含有Y与Al的钇铝石榴石(Yttrium Aluminum Garnet，YAG)荧光粉。
该蓝光发光二极管晶粒102安置于该支撑座105上方的凹槽，且该蓝光发光二极管晶粒102的电极端(未图示)通过该些金属引线103电连接至该支撑座105与该导线架106，该黄色荧光粉101完全覆盖于该蓝光发光二极管晶粒102外，外部再以该环氧树脂104模塑成型。另外，该环氧树脂104亦可使用硅胶取代之。
该白光发光二极管100是利用该蓝光发光二体晶粒102激发涂布于上方的该黄色荧光粉101，使该黄色荧光粉101被激发后产生的黄光与原先用于激发的蓝光进行混光而产生白光。
由于人们在日常生活中，无论是在室内或室外需要照明光源时，无不希望获得近似太阳光的光源照射，因此白光发光二极管亦被要求有类似光谱、演色性(color rendering)与色温(color temperature)来满足日常生活照明需求。
其中色温的定义是以绝对温度K表示，若对黑体(例如铁)加热，当温度升高到某一程度以上时，其发光颜色是深红色，当温度继续升高，则发光颜色逐渐改变为浅红、橙红、白、蓝白、蓝等各种光色。某光源与加热黑体的颜色相同时，黑体对应的绝对温度称为该光源的色温。若以色度坐标(chromaticitycoordinate)系统，如CIE1931来观察，随色温增加的色度坐标改变会呈现出曲线的轨迹，如图2所示。一般而言，色温在3000K以下，光色有偏红的现象，给人温暖的感觉，称为暖色光源；而色温超过5000K时颜色会偏向蓝色，给人一种清冷的感觉，称为冷色光源。
另外，演色性是照明光源展现物体颜色忠实程度的一种特性，演色性高的光源对物体颜色的表现较为逼真，被照物体对人类眼睛所呈现的颜色也比较接近自然的原色。
然而，利用蓝光发光二极管晶粒102搭配黄色荧光粉101所制成的白光发光二极管，蓝光占发光光谱的大部分，因此会有色温偏高(约6000K)与不均匀的问题，加上发光光谱的红色部分的强度较弱，当照射于物体时无法完全呈现红色，造成演色性较差的现象。
此外，有部分厂商提出在白光发光二极管的封装过程中，加入红色或绿色荧光粉以达到降低色温与以及提高演色性，但由于难以控制该些荧光粉均匀度，使得所制得的白光发光二极管不如预期，且大大增加了制作过程的困难度。因此，如何研制出一种具有低色温且演色性高的发光二极管光源模块是目前各发光二极管大厂面临的重大课题。
实用新型内容
鉴于现有技术所述，为解决白光发光二极管白光色温偏高与演色性低的问题，本实用新型的一目的在于提供一种发光二极管的光源模块，该光源模块具有低色温以及良好的光演色性。
本实用新型的另一目的，在于提供一种具有上述光源模块的发光二极管照明装置。
为达到上述目的，本实用新型提供一种光源模块，其特征在于，包含：
多个白光发光二极管，使用蓝光发光二极管芯片搭配黄色荧光粉，以形成一全波段的白光发光二极管；
多个红光发光二极管，该些红光发光二极管的发光波段介于585nm至630nm之间；
多个绿光发光二极管，该些绿光发光二极管的发光波段介于515nm至535nm之间；
该光源模块混合该些发光二极管发出的光线，以形成一具有较低色温且较高演色性的光源。
上述的光源模块，其特征在于，该红光发光二极管的发光波段介于585nm至595nm之间。
上述的光源模块，其特征在于，该红光发光二极管的发光波段介于620nm至630nm之间。
上述的光源模块，其特征在于，该绿光发光二极管的使用数目大于该白光发光二极管。
上述的光源模块，其特征在于，该红光发光二极管的使用数目大于该绿光发光二极管的使用数目。
上述的光源模块，其特征在于，该红光发光二极管的使用数目等于该绿光发光二极管的使用数目。
为了达到上述目的，本实用新型还提供一种发光二极管照明装置，其特征在于，包含：
一支撑座；
一光源模块，设置于该支称座的一侧，该光源模块包含：
多个白光发光二极管，使用蓝光发光二极管芯片搭配黄色荧光粉，以形成一全波段的白光发光二极管；
多个红光发光二极管，该些红光发光二极管的发光波段介于585nm至630nm之间；
多个绿光发光二极管，该些绿光发光二极管的发光波段介于515nm至535nm之间；
一散热模块，设置于该支称座相反于设置该光源模块的另一侧；
一套筒，用以套设于该散热模块外部。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，该支撑座还包含一座体、一位于座体下方的管体，以及位于该座体上表面的一金属基板。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，还包含一置于该光源模块前方的透光保护罩。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，该红光发光二极管的发光波段介于585nm至595nm之间。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，该红光发光二极管的发光波段介于620nm至630nm之间。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，该绿光发光二极管的使用数目大于该白光发光二极管。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，该红光发光二极管的使用数目大于该绿光发光二极管的使用数目。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，该红光发光二极管的使用数目等于该绿光发光二极管的使用数目。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，该散热模块包含多个散热鳍片，以及穿伸该些散热鳍片的多个导热管。
上述的发光二极管照明装置，其特征在于，该金属基板为铝基板。
本实用新型的功效在于，借由提供三种不同颜色的发光二极管，利用混光的方式以形成一具有较低色温以及高演色性的光源模块，相较于利用荧光粉的制备方式，不仅制备简单且具有低成本等优势。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为现有的引线式白光发光二极管的剖面图；
图2为CIE1931色度图；
图3为本实用新型的发光二极管照明装置的立体分解图；
图4为本实用新型的发光二极管照明装置的剖面图；
图5为本实用新型的发光二极管照明模块的光源模块的一排列分布图；
图6为本实用新型的发光二极管照明模块的光源模块的又一排列分布图；
图7为本实用新型的发光二极管照明模块的光源模块的另一排列分布图。
其中，附图标记
现有技术
100 白光发光二极管 104 壳体
101 黄色荧光粉 105 支撑座
102 蓝光发光二极管晶粒 106 导线架
103 金属引线
本实用新型
200 支撑座 340 导热管
220 座体 342 蒸发段
240 管体 344 冷凝段
260 卡槽 400 套筒
280 金属基板 500 光源模块
300 散热模块 520G 绿光发光二极管
320 散热鳍片 520R 红光发光二极管
322 中心穿孔 520W 光发光二极管
324 叶片穿孔 600 透光保护罩
具体实施方式
配合参见图3与图4，分别为本实用新型的发光二极管照明模块的立体分解图与剖视图。该发光二极管照明模块包含一支撑座200、一散热模块300、一套筒400以及一光源模块500。
该支撑座200包含一座体220、位于该座体220下表面的一管体240以及位于该座体220上表面用以安置该光源模块500的金属基板280，其中该金属基板280为铝基板。参见图4，该座体的下表面另包含有两个卡槽260。
该散热模块300包含有多个散热鳍片320以及多个导热管340，该些散热鳍片320相互层叠排列而成，并于该些散热鳍片320的中央设有一中心穿孔322。于该些散热鳍片320的叶片部分设有多个叶片穿孔324，该中心穿孔322用以供该支撑座200的管体240套设于其中。该些导热管340呈倒U字形，包含有一呈扁平状的蒸发段342，以及连通该蒸发段342的二个管状的冷凝段344。该蒸发段342抵顶于该座体220下表面的该些卡槽260，该冷凝段344穿伸该些叶片穿孔324，并于该些导热管冷凝段344的一端利用螺丝(未图示)锁固。
该套筒400为一圆型且周缘镂空的筒体，用以套设于该散热模块外部，并锁固于该座体220的外缘，用以支撑该散热模块300，避免该散热模块300脱落。
该光源模块500设置于该支撑座200的该金属基板280上表面，该光源模块500包含多个白光发光二极管520W、多个红光发光二极管520R以及多个绿光发光二极管520G(参见图5至图7)。其中该白光发光二极管520W为利用蓝色发光二极管芯片搭配黄色荧光粉所形成的白光发光二极管；该红光发光二极管520R的发光波段介于585nm至630nm之间，其中该红光发光二极管520R的较佳波段介于585nm至595nm间以及620nm至630nm间；该绿光发光二极管520G的发光波段介于515nm至535nm之间。
该些红光发光二极管520R与该些绿光发光二极管520G主要用以提供该光源模块500一红光光源以及一绿光光源，以中和该白光发光二极管520W本身的高色温，使该光源模块500形成一具有较低色温的发光源。另外，该些红光发光二极管520R与该些绿光发光二极管520G是用以提高该发光源的演色性，使被照摄的物体得以呈现自然的原色。
配合参见图5，为本实用新型的发光二极管照明模块的光源模块的一排列分布图。该光源模块500包含有十七个发光二极管，其中白光发光二极管520W四个、绿光发光二极管520G五个以及红光发光二极管520R八个。该绿光发光二极管520G成十字状的方式置于该金属基板280，且位于中心的绿光发光二极管520G位于该金属基板280的中心处；该些白光发光二极管520W穿插于该些绿光发光二极管520G间，该些红光发光二极管520R则置于该些绿光发光二极管520G与该些白光发光二极管520W的外围。
配合参见图6，为本实用新型的发光二极管照明模块的光源模块500的另一排列分布图。该光源模块500包含有三十一个发光二极管，白光发光二极管520W四个、绿光发光二极管520G九个以及红光发光二极管520R十八个。该些红光发光二极管520R呈等距地环绕于该金属基板280边缘，该其中的一个绿光发光二极管520G位于该金属基板280的正中心，该些白光二极管220W呈等边的环设于该位于金属基板280中心的绿光发光二极管520G，剩余的八个绿光发光二极管520G亦呈等边的环设于该些白光发光二极管520W外围。
配合参见图7，为本实用新型的发光二极管照明模块的光源模块500另一排列分布图。该光源模块500包含有三十七个发光二极管，其中该白光发光二极管520W九个、该绿光发光二极管520G十四个、该红光发光二极管520R十四个。该其中的一个白光发光二极管520W为于该座体220的中心点，剩余的八个白光发光二极管520W则呈圆形分布于该金属基板280的八分之一等分在线。
接着，将该金属基板280划分为四个等分，分别为右上方、右下方、左上方以及左下方四部分，其中该右上方的该些发光二极管的排列方式与该左下方相对称，该右下方的该些发光二极管的排列方式是对称于该左上方的该些发光二极管排列方式。
该金属基板280右上方的发光二极管包含有一位于该八分之一等分在线，且介于该位于中心点白光发光二极管520W与该八分之一等分线的白光发光二极管520W之间的一个绿光发光二极管520G。以及介于上述的绿光发光二极管520G与八分之一等分在线的白光发光二极管520W之间的两个红光发光二极管520R。还有位于该八分之一等分线的白光发光二极管520W外围的四个发光二极管，该四个发光二极管依顺时针方向依序为绿光发光二极管520G-红光发光二极管520R-红光发光二极管520R-绿光发光二极管520G。
另外，该金属基板280右下方的发光二极管包含有一位于该八分之一等分在线，且介于该位于中心点白光发光二极管520W与该八分之一等分线的白光发光二极管520W之间的一个红光发光二极管520R。以及介于上述的红光发光二极管520R与八分之一等分在线的白光发光二极管520W之间的两个绿光发光二极管520G。还有位于该八分之一等分线的白光发光二极管520W外围的四个发光二极管，该四个发光二极管依顺时针方向依序为红光发光二极管520R-绿光发光二极管520G-绿光发光二极管520G-红光发光二极管520R。
依照上述的三种不同光源模块的排列方式，可整合出不同颜色的发光二极管使用数量间的规则。先假设该白光发光二极管520W的使用数量为nW、该红光发光二极管520R的使用数量为nR、该绿光发光二极管520G的使用数目为nG，则该不同光色的发光二极管间的使用数量符合下式：nW＜nG≤nR较佳。其中该绿光发光二极管520G的使用数目大于该白光发光二极管520W，而该红光发光二极管520R的使用数目大于或等于该绿光发光二极管520G的使用数目。
此外，本实用新型的发光二极管照明模块还包含一位置于该光源模块前方的透光保护罩600，该透光保护罩600主要用以保护该光源模块500不受外物撞击而损坏。
综合以上所述，本实用新型的发光二极管照明模块利用不同光色的发光二极管进行混光，以形成一具有较低色温以及高演色性的光源模块，相较于利用不同颜色的荧光粉进行混光，具有制备简单且成本低的优势。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (16)
1.一种光源模块，其特征在于，包含：
多个白光发光二极管，使用蓝光发光二极管芯片搭配黄色荧光粉，以形成一全波段的白光发光二极管；
多个红光发光二极管，该些红光发光二极管的发光波段介于585nm至630nm之间；
多个绿光发光二极管，该些绿光发光二极管的发光波段介于515nm至535nm之间；
该光源模块混合该些发光二极管发出的光线，以形成一具有较低色温且较高演色性的光源。
2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该红光发光二极管的发光波段介于585nm至595nm之间。
3.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该红光发光二极管的发光波段介于620nm至630nm之间。
4.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该绿光发光二极管的使用数目大于该白光发光二极管。
5.根据权利要求4所述的光源模块，其特征在于，该红光发光二极管的使用数目大于该绿光发光二极管的使用数目。
6.根据权利要求4所述的光源模块，其特征在于，该红光发光二极管的使用数目等于该绿光发光二极管的使用数目。
7.一种发光二极管照明装置，其特征在于，包含：
一支撑座；
一光源模块，设置于该支称座的一侧，该光源模块包含：
多个白光发光二极管，使用蓝光发光二极管芯片搭配黄色荧光粉，以形成一全波段的白光发光二极管；
多个红光发光二极管，该些红光发光二极管的发光波段介于585nm至630nm之间；
多个绿光发光二极管，该些绿光发光二极管的发光波段介于515nm至535nm之间；
一散热模块，设置于该支称座相反于设置该光源模块的另一侧；
一套筒，用以套设于该散热模块外部。
8.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该支撑座还包含一座体、一位于座体下方的管体，以及位于该座体上表面的一金属基板。
9.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于，还包含一置于该光源模块前方的透光保护罩。
10.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该红光发光二极管的发光波段介于585nm至595nm之间。
11.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该红光发光二极管的发光波段介于620nm至630nm之间。
12.根据权利要求1所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该绿光发光二极管的使用数目大于该白光发光二极管。
13.根据权利要求11所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该红光发光二极管的使用数目大于该绿光发光二极管的使用数目。
14.根据权利要求11所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该红光发光二极管的使用数目等于该绿光发光二极管的使用数目。
15.根据权利要求7所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该散热模块包含多个散热鳍片，以及穿伸该些散热鳍片的多个导热管。
16.根据权利要求8所述的发光二极管照明装置，其特征在于，该金属基板为铝基板。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Yangzhou keen Sen Co., Ltd. Assignor: Edison Opto Corporation Contract record no.: 2012990000049 Denomination of utility model: Illumination device of LED and power supply module thereof Granted publication date: 20100811 License type: Exclusive License Record date: 20120209 |
|
| EM01 | Change of recordation of patent licensing contract |
Change date: 20120327 Contract record no.: 2012990000049 Assignee after: Yangzhou Edison Opto Co., Ltd. Assignee before: Yangzhou keen Sen Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100811 Termination date: 20151028 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |