CN202946977U - 光源模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光源模组，包括一散热基板，具有一电路层；多个发光二极管晶片，直接地排列于所述散热基板的一侧并电连接于所述电路层，所述的多个发光二极管晶片的发光波段为220～450纳米；以及一热交换机构，设置于所述散热基板的另一侧。本实用新型的光源模组可降低该光源模组的高度并提升该光源模组的辐射照度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光源模组，尤其涉及一种利用紫外光发光二极管晶片作为发光源的光源模组。
背景技术
紫外(ultraviolet,uv)光为一种电磁辐射，其波长比可见光短，为10～400纳米(nm)，目前多应用于干燥、固化(curing)及微影(lithography)等领域，例如:利用紫外光照射以缩短印刷油墨干燥的时间、使紫外线固化树脂硬化以及光阻曝光。
传统多使用高压水银灯(或称汞灯)以产生紫外光，然而水银灯具有耗电量高及点亮时容易产生高温等缺点，加上水银灯具有毒性，因而逐渐地被具有耗电量小、不含汞及使用寿命长的发光二极体所取代。
配合参阅图1，为现有技术中的紫外光发光二极体光源模组的局部剖视图。紫外光发光二极体光源模组50包含一电路板510、多个发光二极体520及一透光罩体530，电路板510较佳地为印刷电路板(printed circuit board,PCB)且其上预先形成有多数电路布线(未图标)及焊垫(未图示)。
发光二极体520设置于电路板510并电连接于电路板510，各发光二极体520包含一封装座体522、二导电支架524、至少一发光二极管晶片526及一光学透镜528，封装座体522使用绝缘材料制作而成并具有一容置槽523。导电支架524的一端贯穿封装座体522并位于容置槽523，另一端自封装座体522外侧翻转至封装座体522底面，用以与电路板510形成电性连接。发光二极管晶片526设置于该容置槽523，并通过多数导线527电连接于多个导电支架524，其中发光二极体520可以包含一个或多个发光二极管晶片526，于此仅以一个为例说明。
光学透镜528可以为胶体，如环氧树脂(epoxy)或硅树脂(silicon)，并填充于容置槽523以包覆多数导线527及发光二极管晶片526；另外，光学透镜528具有一外凸弧面，以扩大通过的光线的折射角度。
封装座体522虽然可以有效地提升发光二极体520的绝缘性，但却使得发光二极体520的散热效果差，致使发光二极管晶片526的发光效率及使用寿命降低；加上发光二极体520必须包含封装座体522及光学透镜528，使得整体的体积大，使得相邻的二发光二极体520之间的排列距离d大，也即多个发光二极体520无法达到紧密排列，进而使得紫外光发光二极体光源模组50的光均匀度差。另外，环氧树脂或硅树脂制成的光学透镜528于吸收紫外光后，会逐渐地劣化变黄，使得紫外光发光二极体光源模组50的光穿透率差并产生色偏。
此外，透光罩体530与发光二极管晶片526之间的设置距离h大大的影响紫外光发光二极体光源模组50的光均匀度；当透光罩体530距离发光二极管晶片526近，虽然可以有效地提升投射至透光罩体530之光线的辐射照度，但却使得光均匀度差；若提高透光罩体530与发光二极管晶片526之间的设置距离h，虽然可以使紫外光发光二极体光源模组50的光均匀度提升，但却使得辐射照度减弱，并可能致使紫外光发光二极体光源模组50无法符合干燥、固化及微影的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种光源模组，可以有效地降低整体高度以提供辐射照度并产生一均匀出光面。
为实现上述目的，本实用新型提供一种光源模组，包括一散热基板，具有一电路层；多个发光二极管晶片，直接地排列于所述散热基板的一侧并电连接于所述电路层，所述的多个发光二极管晶片的发光波段为220～450纳米；以及一热交换机构，设置于所述散热基板的另一侧。
较佳地，还包括一透光罩体，撑立于所述散热基板设置有所述的多个发光二极管晶片的一侧并罩合所述的多个发光二极管晶片。
较佳地，所述的多个发光二极管晶片的发光波段为365纳米、385纳米及395纳米的其中之一。
较佳地，所述的多个发光二极管晶片呈矩阵排列。
较佳地，相邻的两列沿着一第一轴向排列的多个发光二极管晶片分别于一垂直于所述第一轴向的第二轴向呈错位设置。
较佳地，所述的多个发光二极管晶片包含：多个第一发光二极管晶片，所述第一发光二极管晶片的发光波段为390～400纳米；多个第二发光二极管晶片，所述第二发光二极管晶片的发光波段为380～390纳米；多个第三发光二极管晶片，所述第三发光二极管晶片的发光波段为360～370纳米。
较佳地，所述第一发光二极管晶片的发光波段395纳米，所述第二发光二极体的发光波段为385纳米，所述第三发光二极体的发光波段为365纳米。
较佳地，还包括多个导线，跨接于所述的多个发光二极管晶片及所述电路层。
较佳地，所述透光罩体包括一抗红外线镀膜，设置于所述透光罩体的一内表面。
较佳地，还包括一座体、一固定框及多个固定件，所述座体具有多个固定孔，所述固定框位于所述透光罩体的一侧并具有多个对应所述固定孔的穿孔，所述的多个固定件贯穿所述的多个穿孔并固接于所述固定孔使所述透光罩体与所述座体合形成一容置空间，所述散热基板、所述的多个发光二极管晶片及热交换机构位于所述容置空间。
与现有技术相比，本实用新型的光源模组的发光二极管晶片直接地设置于散热基板上，可以降低相邻的两发光二极管晶片的排列距离，以提升光源模组的出光均匀度；另外，可以降低透光罩体与发光二极管晶片之间的设置距离，使光源模组的整体高度降低并提升光源模组的辐射照度，以适用于干燥、固化及微影的需求。
通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。
附图说明
图1为现有技术中的紫外光发光二极体光源模组的局部剖视图。
图2为本实用新型光源模组第一实施例的光源模组的立体分解图。
图3为本实用新型光源模组第一实施例的光源模组的组合图。
图4为本实用新型光源模组第一实施例的光源模组的剖视图。
图5为本实用新型光源模组第一实施例的光源模组的局部剖视图及光行进路径示意图。
图6中(a)、(b)为本实用新型光源模组第一实施例的光源模组的局部放大图。
图7为本实用新型光源模组第二实施例的发光二极管晶片在电路基板上的排列示意图。
图8为本实用新型光源模组第三实施例的发光二极管晶片在电路基板上的排列示意图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
一般而言，发光二极管晶片(light emitting diode chip，或称发光二极体晶粒)，是指于一单晶片(如:蓝宝石基板)上通过磊晶成长法做成的磊晶片，于形成金属电极后再行切割而成的多个单元，并且各个切割而得的单元可以独立发光。
配合参阅图2、图3及图4，分别为本实用新型第一实施例的光源模组的立体分解图、组合图及剖视图。光源模组10供设置于干燥机、固化机或曝光机，并朝向照射物投射光线，照射物对应设置有光源模组10专用的油墨、(树脂)胶材及光阻，光源模组10主要用以提升油墨的干燥速度、使(树脂)胶材固化以及于光阻上形成对应光罩的图案。光源模组10包含一散热基板110、多个发光二极管晶片120、一透光罩体130及一热交换机构140。
散热基板110大致呈矩形，但不以此为限。散热基板110为具有高热传导性的基板，其可以使用铜、铝等金属、复合性金属或陶瓷等低热阻材料制成，并且散热基板110的其中的一表面111形成有一电路层112，电路层112可以为银浆线路或铜箔线路。于本实施例中，电路层112形成于散热基板110的上表面。
发光二极管晶片120的发光波段为220～450纳米(nm)，为紫外光；发光二极管晶片120的发光角度ψ(如图5所示)为90～120度，且可以为单波长发光二极管晶片或多波长发光二极管晶片。发光二极管晶片120直接地排列于散热基板110的一侧并电连接于电路层112，故散热基板110可以快速地导离发光二极管晶片120点亮时产生的热能，避免发光二极管晶片120的结面温度(junction temperature)上升而导致整体发光效率降低；另外，可以提升相邻的二发光二极管晶片120的排列距离D(如图5所示)，以提升光源模组10单位面积的辐射照度。于本实施例中，光二极管晶片120以256个为例，且排列为正方形，实际实施时则不以此为限。
值得一提的是，假使在不改变光源模组10的辐射照度的情况下，发光二极管晶片120的排列密度提升，就可以降低各发光二极管晶片120的辐射照度，如此一来，可以有效地降低整体成本支出。
另外，多个发光二极管晶片120通过多个导线190电连接于电路层112(如图6中a、b所示)。其中，水平式发光二极管晶片(如图6a所示)120通过二导线190以电连接发光二极管晶片120的电极121与电路层112；垂直式发光二极管晶片120的其中一电极121直接地电连接于电路层112，另一电极121则通过一导线190以电连接于电路层112。
再参阅图1及图4，透光罩体130撑立于散热基板110设置有发光二极管晶片120的一侧并罩合发光二极管晶片120，故可以降低透光罩体130与发光二极管晶片120之间的设置高度H(如图5所示)，并可以提升光源模组10的辐射照度。
透光罩体130使用透光材质制成，于本实施例中，透光罩体130使用石英材质制成，以提升紫外光的穿透率，并可避免如现有技术中使用环氧树脂(epoxy)或硅树脂(silicon)因吸收紫外光而产生劣化及光衰的情形产生。另外，透光罩体130可依光线穿透率的不同而呈透明状、半透明状或雾面状，其中，呈雾面状的透光罩体130可以更有效地提升光源模组10投射至照射物的光线的均匀度。又，透光罩体130于邻近于发光二极管晶片120的一表面131还包含一抗红外线(anti-infrared)镀膜132，以滤除红外线成份；于本实施例中，抗红外线镀膜132以设置于透光罩体130之内表面为例。
热交换机构140设置于散热基板110的相反设置发光二极管晶片120的一侧，用以加速导离发光二极管晶片120点亮时产生的热能。于本实施例中，热交换机构140以风扇为例，于实际实施时，热交换机构140可以提供为散热鳍片、热管或均温板(vapor chamber)。
光源模组10还包含一座体150、一固定框160及多个固定件170，座体150具有多个固定孔152，固定框160具有多个对应多个固定孔152的穿孔162，多个固定件170贯穿多个穿孔162并固接于多个固定孔152；于本实施例中，固定孔152、穿孔162及固定件170分别以4个为例，但不以此为限。固定框160用以将透光罩体130固定于座体150上，且座体150与透光罩体130配合界定一容置空间180，散热基板110、发光二极管晶片120及热交换机构140设置于容置空间180。另外，座体150还包含多个散热孔154，用以供与外界空气对流，以达到较佳的散热效果。
配合参阅图7，为本实用新型第二实施例的光源模组的俯视图。本实施例的光源模组10a大致与上述第一实施例相同，其不同之处在于发光二极管晶片120a；于本实施例中，发光二极管晶片120a以30个为例，且其发光波段可以为365nm、385nm或395nm，但不以此为限。另外，相邻的两列沿着一第一轴向(如X轴)排列的发光二极管晶片120a于一垂直于第一轴向的第二轴向(如Y轴)呈错位设置，且通过发光二极管晶片120a的发光角度ψ以调整相邻的二发光二极管晶片120a的排列距离D以达到光线互补的效果，使光源模组10a达到均匀辐射照度的效果。
配合参阅图8，为本实用新型第三实施例的光源模组的俯视图。本实施例的光源模组10b大致与上述第一实施例相同，其不同之处在于发光二极管晶片120b；于本实施例中，发光二极管晶片120b以72个为例，并且呈矩阵状地排列于散热基板110，实际实施时则不以此为限。发光二极管晶片120b包含多个第一发光二极管晶片122b、多个第二发光二极管晶片124b及多个第三发光二极管晶片126b；第一发光二极管晶片122b的发光波段介于390～400nm之间，且较佳地为395nm；第二发光二极管晶片124b的发光波段介于360～370nm，且较佳地为385nm；第三发光二极管晶片126b的发光波段介于360～370nm，且较佳地为365nm。另外，第一发光二极管晶片122b的使用数量等于第二发光二极管晶片124b的使用数量，第三发光二极管晶片126b的使用数量大于第二发光二极管晶片124b，如此一来，光源模组10b的频谱分布可以近似于水银灯的频谱分布。当然，发光二极管晶片120b的排列方式也可以相同于第二实施例的光源模组10a。于实际实施时，第一发光二极管晶片122b、第二发光二极管晶片124b及第三发光二极管晶片126b的排列方式及使用数量可以依照射物使用之油墨、(树脂)胶材或光阻所需之照射波长不同而加以调整。
综合以上所述，本实用新型的发光二极管晶片直接地设置于散热基板上，可以降低相邻的两发光二极管晶片的排列距离，以提升光源模组的出光均匀度；另外，可以降低透光罩体与发光二极管晶片之间的设置距离，使光源模组的整体高度降低并提升光源模组的辐射照度。
以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
Claims (10)
1.一种光源模组，包括：
一散热基板，具有一电路层；
多个发光二极管晶片，直接地排列于所述散热基板的一侧并电连接于所述电路层，所述的多个发光二极管晶片的发光波段为220～450纳米；以及
一热交换机构，设置于所述散热基板的另一侧。
2.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于：还包括一透光罩体，撑立于所述散热基板设置有所述的多个发光二极管晶片的一侧并罩合所述的多个发光二极管晶片。
3.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于：所述的多个发光二极管晶片的发光波段为365纳米、385纳米及395纳米的其中之一。
4.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于：所述的多个发光二极管晶片呈矩阵排列。
5.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于：相邻的两列沿着一第一轴向排列的多个发光二极管晶片分别于一垂直于所述第一轴向的第二轴向呈错位设置。
6.如权利要求4或5所述的光源模组，其特征在于：所述的多个发光二极管晶片包含：
多个第一发光二极管晶片，所述第一发光二极管晶片的发光波段为390～400纳米；
多个第二发光二极管晶片，所述第二发光二极管晶片的发光波段为380～390纳米；
多个第三发光二极管晶片，所述第三发光二极管晶片的发光波段为360～370纳米。
7.如权利要求6所述的光源模组，其特征在于：所述第一发光二极管晶片的发光波段395纳米，所述第二发光二极体的发光波段为385纳米，所述第三发光二极体的发光波段为365纳米。
8.如权利要求1所述的光源模组，其特征在于：还包括多个导线，跨接于所述的多个发光二极管晶片及所述电路层。
9.如权利要求2所述的光源模组，其特征在于：所述透光罩体包括一抗红外线镀膜，设置于所述透光罩体的一内表面。
10.如权利要求2所述的光源模组，其特征在于：还包括一座体、一固定框及多个固定件，所述座体具有多个固定孔，所述固定框位于所述透光罩体的一侧并具有多个对应所述固定孔的穿孔，所述的多个固定件贯穿所述的多个穿孔并固接于所述固定孔使所述透光罩体与所述座体合形成一容置空间，所述散热基板、所述的多个发光二极管晶片及热交换机构位于所述容置空间。
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- 2012-12-05 CN CN2012206634581U patent/CN202946977U/zh not_active Expired - Fee Related
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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