CN205911310U - 光源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光源模块，包含基板、第一发光二极管芯片及波长转换层。第一发光二极管芯片定位于基板上，并具有以900纳米至1000纳米波长的放射；波长转换层定位于第一发光二极管芯片上方，并与第一发光二极管芯片的放射发生波长转换并产生小于900纳米波长的放射。

Description

光源模块

技术领域

本实用新型是关于半导体元件，且特别是有关于以发光二极管作为光源的光源模块。

背景技术

车牌辨识系统是一种在影像处理领域中常见的影像辨识技术。为了提高辨识效果，车牌辨识系统中用以撷取车牌影像所需的发光模块及收光模块多会依据车牌颜色调整其适用波段。

然而，当车牌辨识系统的适用波段落在红光频谱，且此车牌辨识系统应用于一般道路时，车牌辨识系统发出的红光可能导致用路人将车牌辨识用红光误认为交通号志中的红色灯号，进而影响道路安全。

实用新型内容

依据本实用新型提供一种光源模块，其包含基板、第一发光二极管芯片及波长转换层。第一发光二极管芯片定位于基板上，并具有以900纳米至1000纳米波长的放射；波长转换层定位于发光二极管芯片上方，波长转换层与第一发光二极管芯片的部分放射发生波长转换并产生小于900纳米波长的放射。

在本实用新型的一实施方式中，波长转换层可呈圆弧状地定位于第一发光二极管芯片上方，且波长转换层与第一发光二极管芯片的部分放射发生波长转换并可产生可见光。

在本实用新型的另一实施方式中，光源模块还可包含透光胶体层，其可呈圆弧状地包覆第一发光二极管芯片及波长转换层。

在本实用新型的又一实施方式中，光源模块还可以包含第二发光二极管芯片，其定位于基板上并与第一发光二极管芯片形成串联连接，且波长转换层可同时包覆第二发光二极管芯片。第二发光二极管芯片可具有以660纳米至900纳米波长的放射。

根据本实用新型另提供一种光源模块，其包含基板、多个第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及波长转换层。第一发光二极管芯片定位于基板上，第一发光二极管芯片具有以900纳米至1000纳米波长的放射。第二发光二极管芯片定位于基板上，并具有以660纳米至900纳米波长的放射；波长转换层包覆第一发光二极管芯片及第二发光二极管芯片，波长转换层与第一发光二极管芯片的部分放射发生波长转换并产生小于900纳米波长的放射，第一发光二极管芯片以等间隔地环绕在第二发光二极管芯片周围。

在本实用新型的一实施方式中，第一发光二极管芯片可并联连接，且第二发光二极管可与并联连接的第一发光二极管芯片形成串联连接。再者，波长转换层与第一发光二极管芯片的部分放射发生波长转换并可产生可见光。

在本实用新型的另一实施方式中，光源模块还可还包含电路层及多个导线，电路层设于基板上，导线跨接于电路层、第一发光二极管芯片及第二发光二极管芯片之间，以使等第一发光二极管芯片及第二发光二极管芯片形成电性连接。更具体言之，第一发光二极管芯片可为垂直结构式芯片，第二发光二极管芯片可为水平结构式芯片；第一发光二极管芯片定位于电路层中的正电极，且第一发光二极管芯片的下电极与正电极形成物理及电性连接；导线除了跨接于第一发光二极管芯片的上电极和第二发光二极管芯片的第一电极间，还跨接于第二发光二极管芯片的至少第二电极和电路层中的负电极间。

附图说明

图1绘示依照本实用新型第一实施方式的光源模块的俯视图；

图2绘示依照本实用新型第一实施方式的光源模块的侧视图；

图3绘示依照本实用新型第一实施方式的光源模块的电路图；及

图4绘示依照本实用新型第二实施方式的光源模块的侧视图。

其中，附图标记：

1、3 光源模块

10、30 基板

11a 正电极

11b 负电极

12、32 第一发光二极管芯片

120 上电极

122 下电极

14 第二发光二极管芯片

140 第一电极

142 第二电极

16、36 波长转换层

160、360 萤光粉

18、19 导线

31 电路层

320 电极

38 透光胶体层

具体实施方式

请参阅图1及图2，其等分别绘示依照本实用新型第一实施方式的光源模块的俯视图及侧视图。在图1中，光源模块1包含基板10、至少一第一发光二极管芯片12、第二发光二极管芯片14，以及波长转换层16；其中，第一发光二极管芯片12的数量可以为一个或多个，且在本实施方式中，第二发光二极管芯片12以两个为例。

第一发光二极管芯片12及第二发光二极管芯片14分别定位于基板10上，并透过基板10截取操作所需电力；波长转换层16至少包覆第一发光二极管芯片12，并用以与第一发光二极管芯片12的部分放射发生波长转换并产生波长转换的放射，波长转换的放射的波长小于第一发光二极管芯片12的放射的波长。

在图1及图2中，基板10呈平板状，其可以使用高分子材料、陶瓷或其他绝缘材料制成；当然，基板10也可以是外层包覆有绝缘层的金属材料制成，藉以达到提高光源模块1散热的效果。基板10的表面贴设有由正电极11a及负电极11b构成的电路层。

第一发光二极管芯片12具有以900纳米至1000纳米波长的放射；换言之，第一发光二极管芯片12供产生红外光线。第一发光二极管芯片12定位于基板10上，并与基板10上的电路层形成电性连接。在图1中，第一发光二极管芯片12为垂直结构式芯片；也就是说，第一发光二极管芯片12的电极(即上电极120及下电极122)是排列在其半导体层的相对两侧。在进行固晶时，第一发光二极管芯片12的下电极122可直接地设于正电极11a上，再利用焊锡以使第一发光二极管芯片12与下电极122形成电性连接。

第二发光二极管芯片14具有以660纳米至730纳米波长的放射；换言之，第二发光二极管芯片14供产生红光光线。第二发光二极管芯片14定位于基板10上，并与基板10上的电路层及第一发光二极管芯片12形成电性连接。在图1中，第二发光二极管芯片14为水平结构式芯片；也就是说，第二发光二极管芯片14的电极(即第一电极140及第二电极142)都是排列在其半导体层的上表面；其中，第一电极140为正端，第二电极142为负端。在进行固晶时，第二发光二极管芯片14非设有第一电极140及第二电极142的下表面直接贴附于基板10；之后，再利用打线制程以使电路层、第一发光二极管芯片12及第二发光二极管芯片14形成电性连接(详见后述)。

在图1中，光源模块1以包含两个第一发光二极管芯片12及一个第二发光二极管芯片14为例；其中，每个第一发光二极管芯片12的发光功率可经设计使小于第二发光二极管芯片14的功率，且第一发光二极管芯片12的发光功率的总和大致相同于第二发光二极管芯片14的发光功率。第二发光二极管芯片14定位在基板10的中心，第一发光二极管芯片12排列在第二发光二极管芯片14的相对两侧；藉此，可以有效地提高混光均匀度。要特别说明的是，当第一发光二极管芯片12的数量大于两个时，第一发光二极管芯片12会以第二发光二极管芯片14为圆心呈等角度地排列在第二发光二极管芯片12周边，即第一发光二极管芯片12会围绕第二发光二极管芯片12。藉由使多个第一发光二极管芯片12环绕于第二发光二极管芯片14可以提升光源模块1放射的光色均匀度。

在完成固晶后，第一发光二极管芯片12会分别定位在正电极11a上，且第一发光二极管芯片12的下电极122可透过焊锡而与正电极11a形成物理连接及电性连接。之后，进行打线制程以使导线18跨设在第一发光二极管芯片12的上电极120和第二发光二极管芯片14的第一电极140间，以及使导线19跨设在第二发光二极管芯片14的第二电极142和负电极11b间，并形成如图3所绘示的电路架构。

在图3中，两个第一发光二极管芯片12并联连接，且其等的阳极连接于电源正端(未图示)，其等的阴极连接于第二发光二极管14的阳极；第二发光二极管芯片12的阴极连接于电源负端(未图示)，即第二发光二极管芯片14会与并联连接的多个第一发光二极管芯片12串联连接。

波长转换层16中的萤光粉会160与第一发光二极管芯片12的放射发生波长转换，并产生具有小于900纳米波长的可见光放射。

更具体言之，波长转换层16中的萤光粉160可以吸收第一发光二极管芯片12所放射的红外光线，并利用向上转换(Up-conversion)的特性，将红外光线转换成可见光；其中“向上转换”也被称为反史托克司位移(Anti-Stokes Shift)。简言之，波长转换层16中的萤光粉160会吸收相对较低能量的放射(例如前述的红外光线)，并释放出相对较高能量的放射(例如为绿光)。

由于第二发光二极管芯片14提供不能与波长转换层16中萤光粉160发生波长转换的红色光线，因此藉由有效地混合波长转换层16所放射的绿光(即前述的波长转换光线)和第二发光二极管芯片14放射的红色光线可获得人眼可视的橘色光线。

复参阅图1，波长转换层16呈圆弧状地包覆第一发光二极管芯片12及第二发光二极管芯片14；藉此，可以达到扩大光源模块1出光角度的效果；再者，波长转换层16还能有效地防止第一发光二极管芯片12及第二发光二极管芯片14受外物撞击而损坏，并避免水气或粉尘附着于第一发光二极管芯片12及第二发光二极管芯片14表面而影响其发光效率或甚至损坏。然而，在实际实施时，波长转换层16也可以仅包覆第一发光二极管芯片12，并与第一发光二极管芯片12的部分放射发生波长转换。相较于以波长转换层16同时包覆第一发光二极管芯片12及第二发光二极管芯片14来说，波长转换层16只包覆第一发光二极管芯片12可以有效地降低第二发光二极管芯片12放射的红色光线在波长转换层16中传递时产生的损耗。

波长转换层16中的萤光粉160能与合成树脂(未另标号)，例如环氧树脂或硅树脂，结合，接着点注或涂布于第一发光二极管芯片12及/或第二发光二极管芯片14上，在进行干燥、凝固、硬化或固化(例如为紫外光固化或室温固化)。

此外，光源模块1还可以包含由适合的高分子材料，例如聚碳酸树脂或其他光学透光材料所制成的透光胶体层，其被塑造在波长转换层16上，其折射率经设计使光线容易逸出光源模块1。

本实用新型的光源模块1可供应用于利用红光作为辨识光源的车牌辨识系统中，因其第二发光二极管芯片14的发射为红光，故可以提供准确的车牌辨识结果；再者，光源模块1中的第一发光二极管芯片12的发射与波长转换层16中萤光粉160的发射可与第二发光二极管芯片14的发射混合并产生人眼可视橘光，故可以避免用路人将车牌辨识用红光误认为交通号志中的红光的问题产生。

请参阅图4，其绘示依照本实用新型第二实施方式的光源模块的侧视图。在图4中，光源模块3包含基板30、第一发光二极管芯片32、波长转换层36及透光胶体层38。第一发光二极管芯片32具有约900纳米至1000纳米波长的放射。第一发光二极管芯片32定位于基板30上，并与形成在基板30上的电路层31形成电性连接。

在图3中，第一发光二极管芯片32为覆晶结构式芯片；也就是说，第一发光二极管芯片32的正、负电极320是具有间隔地设在其半导体层的一侧，而非两侧。在进行固晶时，第一发光二极管芯片32设有电极320的表面直接贴附于电路层31，并可利用焊锡以与电路层31形成电性连接。换言之，第一发光二极管芯片32的电极320会与电路层31形成物理连接及电性连接。

波长转换层36设在第一发光二极管芯片32的顶部(即第一发光二极管芯片32非设有电极320的表面)，波长转换层36中的萤光粉360会与第一发光二极管芯片32放射的光线发生波长转换产生具有小于900纳米波长的放射。

更具体言之，波长转换层36中的萤光粉360可以吸收第一发光二极管芯片32所放射的红外光线，并利用向上转换的特性，将红外光线转换成可见光。简言之，波长转换层36中的萤光粉会吸收相对较低能量的发射(例如前述的红外光线)，并释放出相对较高能量的发射(例如为绿光)。

透光胶体层38由适合于高分子材料，例如聚碳酸树脂或其他光学透光材料所制成的透光胶体层，其被塑造使包覆电路层31、第一发光二极管芯片32及波长转换层36，且其折射率经适当地设计使光线容易逸出光源模块3。

虽然本实用新型已以实施方式公开如上，但其并非用以限定本实用新型，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与修改，因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求书保护范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种光源模块，其特征在于，包含:

一基板；

一第一发光二极管芯片，定位于该基板上，该第一发光二极管芯片具有以900纳米至1000纳米波长的放射；以及

一波长转换层，定位于该第一发光二极管芯片上方，

其中，该波长转换层与该第一发光二极管芯片的部分放射发生波长转换并产生小于900纳米波长的的放射。

2.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该波长转换层与该第一发光二极管芯片的部分放射发生波长转换并产生可见光。

3.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该波长转换层呈圆弧状地定位于该第一发光二极管芯片上方。

4.如权利要求1或3所述的光源模块，其特征在于，还包含一透光胶体层，包覆该第一发光二极管芯片及该波长转换层。

5.如权利要求4所述的光源模块，其特征在于，该透光胶体层呈圆弧状地包覆该第一发光二级体芯片及该波长转换层。

6.如权利要求1所述的光源模块，其特征在于，还包含一第二发光二极管芯片，定位于该基板上并与该第一发光二极管芯片形成电性连接，该第二发光二极管芯片具有以660纳米至900纳米波长的放射。

7.如权利要求6所述的光源模块，其特征在于，该波长转换层同时包覆该第二发光二极管芯片。

8.如权利要求6所述的光源模块，其特征在于，该第一发光二极管芯片与该第二发光二极管芯片形成串联电连接。

9.一种光源模块，其特征在于，包含:

一基板；

多个第一发光二极管芯片，定位于该基板上，该第一发光二极管芯片具有以900纳米至1000纳米波长的放射；

一第二发光二极管芯片，定位于该基板上，该第二发光二极管芯片具有以660纳米至900纳米波长的放射；以及

一波长转换层，包覆所述第一发光二极管芯片及该第二发光二极管芯片，该波长转换层与该第一发光二极管芯片的部分放射发生波长转换并产生小于900纳米波长的放射；

其中，所述第一发光二极管芯片以该第二发光二极管芯片为圆心呈等角度地排列在该第二发光二极管芯片的周边。

10.如权利要求9所述的光源模块，其特征在于，该波长转换层与该第一发光二极管芯片的部分放射发生波长转换并产生可见光。

11.如权利要求9所述的光源模块，其特征在于，所述第一发光二极管芯片并联连接，该第二发光二极管与并联连接的所述第一发光二极管芯片形成串联连接。

12.如权利要求9或11所述的光源模块，其特征在于，还包含:

一电路层，设于该基板上；及

多个导线，跨接于该电路层、所述第一发光二极管芯片及该第二发光二极管芯片之间，以使所述第一发光二极管芯片及该第二发光二极管芯片形成电性连接。

13.如权利要求12所述的光源模块，其特征在于，各该第一发光二极管芯片为垂直结构式芯片，该第二发光二极管芯片为水平结构式芯片，各该第一发光二极管芯片定位于该电路层中的一正电极，且各该第一发光二极管芯片的一下电极与该正电极形成物理及电性连接，所述导线跨接于所述第一发光二极管芯片的一上电极和该第二发光二极管芯片的至少一第一电极间，以及该第二发光二极管芯片的至少一第二电极和该电路层中的一负电极间。