TW200810144A - Assembly of light emitting diode light source - Google Patents

Description

200810144 九、發明說明： 〔發明所屬之技術領域〕 本發明是關於一種LED燈源組配結構，尤指一種將至少二個 具有混光功能的LE：D經特殊組配，而能產生較大面積的單一色光 的LED燈源組配結構。 〔先前技術〕 LED (發光二極體）具有省電、發光效率高、體積小等優點， 早期多作為電路中的顯示燈用，或做為大型廣告看板的燈幕，或 用在交通號誌中的行人穿越道的號誌燈上使用。現今，有些高級 汽車也使用LED作為車燈中的燈源。 LED内部設置有發光晶粒，藉由不同的發光晶粒能發出不同 的色光。可發出某些色光的LED，其所發出的色光穩定度較低，例 如·肓色光’故黃色光必須由内置有可發出綠色光、紅色光的二 種發光晶粒的LED，使二種色光經過混光作用後，而產生穩定度較 高而可是使用的黃色光。 圖一為内含二個不同發光晶粒的LED 10。該LE：D内的發光晶 粒11、12所發出光線的投射方向的示意圖，其中顯示出左侧發光 晶粒11所發出的紅色光朝右投射，右侧發光晶粒12所發出的綠 色光朝左投射。又，該LED所發出的光在投光面上產生中央二色 光的重疊區為黃色光區13,與兩侧分別為殘留的紅色光區14與綠 5 200810144 色光區15。其中，中央的黃色光區為經過混光作用的有效區域。 由於該投光面所形成的像的兩側係紅色與綠色的殘留色光，造成 該LED的混光效果降低。 又’人們為了使UD能發出亮度較高的白光，業界乃發展出 内含可發出紅色光的發光晶粒21、可發出綠光的發光晶粒22、以 及可發出藍色光的發光晶粒23，且各發光晶粒21、22、23係以 ^ 120°相角差佈列的LED20 (俗稱RGB)，見圖二所示者。投光面24 • 上藉由該紅色光、綠色光、藍色光的重疊，而形成白光區25，見 圖三。然而，該LED的投射光除了中央的三種色光的重疊的白光 區25外’其邊緣部份還是存在著紅色光區26、綠色光區27、藍 色光區28，使得白光效果降低。 〔發明内容〕 本發明的主要目的，在提出一種LED燈源組配結構，其係主 Φ 要能將具有混光作用LED在特殊的組合、配置，而能產生單一色 ^ 光的燈源組者。 本發明在提供一種「LED燈源組配結構」，其能將單一 LED投 射光周邊殘留區的色光’經各LED投射光週邊殘留區的多重色光 的混光作用下，而形成與中央的色光相同的單一色光者。 本發明在提供一種「LED燈源組配結構」，其係由至少二個完 全相同的LED組合而成。該LED内含有至少二個的發光晶粒，該 6 200810144 各發光晶減相發料關色光，且各發光晶粒細等角度間 隔排列:該燈源組配中LED的數量，係等於該⑽内部的發光晶 粒的數量，且各LED係聚集在一起。該各LED的投射光在投光面 上形成重触態。該各LED係以不同的旋轉角度設置，且各· 的旋轉角度恰分別等於其内部各發光晶粒間不同的間隔角度，使 能在投光面上形成單一色光者。 本發明在提供-種「LED燈源組配結構」，其係由至少二個· •組合而成。該各LED内含有可發出不同色光的發光晶粒，且該led 内的發光晶粒的數量烟。該各LED⑽各發光晶粒分佈型態相 同，且該各LED Θ同位角處的發光晶粒所發出的色光係為不同， 使各LED的投射光可完全經過各色光的混光作用，而獲致單一色 光。 本發明在提供一種「LE：D燈源組配結構」，其中，該各LED能 以直線排列者。 ^ 本發明在提供一種「led燈源組配結構」，其中，該各LED能 _ 以首尾相連的環狀排列者。 〔實施方式〕 申請人有鑒於於習用可投射出白光的UD (RGB)，會在白光 週邊殘留有色光，降低白光的純度，且有白光範圍較小的缺點， 乃研創本發明，使能提高白光的亮度，增加白光的範圍。又，本 7 200810144 發明技術運用到其他混光作用的led燈組，亦可產生純正的單一 色光。茲列舉實施例，並配合圖示，詳述本發明的技術特徵與使 用功效。 請參閱圖四、五所示本發明所揭露的「LED燈源組配」。本實 施例主要是將圖二所示的LED 20，以三個組合在一起，並以特殊 的配置方式’而形成能產生全白光的燈源組。本發明的三個LED20 - 為完全相同的LED，其内含有可發出紅色光的發光晶粒21，可發 • 出綠光的發光晶粒22，可發出藍色光的發光晶粒23。該LED内部 三個發光晶粒21、22、23係以120。的角度間隔佈列。 請配合圖六，位於中央LED 20右侧的LED 20係在安裝位置 上旋轉120。。位於中央LED 20左側的LED 20係在安裝位置上旋 轉240°。則其中任何一個的led20投射出來的光線中，在投光面 30上的紅色光、綠色光、藍色光重疊的部份為白光區扔，其周邊 會殘留紅色光區26、綠色光區27、藍色光區28。 • 前述的三個LED 20可以直線排列而成，且該三個LED 2〇係 • 盡量依靠在一起。該三個LED 20所投出出的光線在相當距離的投 . 光面30上係形成重疊現象，而能加強白光區25的光線強度。 以圖五為例，前述的中央位置的LED 2 〇中可發出紅色光的發 光晶粒21在正下方位置。可發出綠色光的發光晶粒找在該紅色 光的發光晶粒21的右侧，並與該紅色光的發光晶粒21相隔12〇。。 可發出藍色光的發光晶粒23在在該紅色光的發光晶粒21的左 s 200810144 側，並與該紅色光的發光晶粒21相隔120。。則該中央的led 20 所投射出的光線在投光面30上所形成的像，其中央為紅色光、綠 色光、藍色光重疊的白光區25，上方為紅色光區26，左侧為綠色 光區27，右側為藍色光區28。 中央LED 20的右侧的LED 20，其在安裝位置處以順時針方 向旋轉120°。致使右侧的LED 20可發出綠色光的發光晶粒22在 • 正下方位置。可發出藍色光的發光晶粒23在在該綠色光的發光晶 • 粒22的右側，可發出紅色光的發光晶粒21在在該綠色光的發光 晶粒22的左側。則該右側的LED 20所投射出的光線在投光面3〇 上所形成的像，其中央為綠色光、藍色光、紅色光重疊的白光區 25’上方為綠色光區27,左侧為藍色光區28,右侧為紅色光區26。 中央LED 20的左側的LED 20，其在安裝位置處以順時針方 向旋轉240°。致該左侧的LED 2〇可發出藍色光的發光晶粒23在 正下方位置。可發出紅色光的發光晶粒21在該藍色光的發光晶粒 • 23的右侧，可發出綠色光的發光晶粒22在在該藍色光的發光晶粒 • 23的左侧。則該左側的LED 20所投射出的光線在投光面30上所 • 形成的像，其中央為藍色光、紅色光、綠色光重疊的白光區25， 上方為藍色光區28，左側為紅色光區26，右側為綠色光區27。 前述的三個LED 20所投射出的光在投光面30上係重疊在一 起，使得中央的白光區25在重疊後形成光線強度更高的白光。該 白光區25的上方在紅光區26、綠光區27、藍光區28重疊後形成 9 200810144 白光；該白光區25的左侧在綠光區27、藍光區28、紅光區26重 疊後形成白光；該白光區25的右侧在藍光區28、紅光區26、綠 光區27重叠後形成白光。故該三個LED 20所投射出的在投光面 30上重邊後开》成全白光，如圖七所示，且白光的強度也3倍於單 一 LED 20，可達到作為照明用的強度。 本發明所揭露的LED燈源組，可以多組組合成更大的燈源 組’而能產生更大的照明強度，而成為適合照明器具的燈源組。 則述的實施例中，三個LED 20為直線排列，而圖八所示的另 一實施例中，該三個LED 20為以等角三角形排列，亦可達到呈現 出全為白色光的投光面者。 當一組燈源組配的LED 20數量為三個以上，可以首尾相連成 環形的型態設置。例如，三机ED 2〇在首尾相連後呈三肖形；四 個LED 20在首尾相連後呈正方形；五個LED 2〇在首尾相連後呈 類似正五角形的環狀。 刖述的燈源組配特徵在：將至少二個完全相同的LEC) 2〇組合 而成。該LED 20内含有至少二個可發出不同色光的發光晶粒. 22、23，且各發光晶粒21、22、23係以等角度間隔排列。其中， 該LED 20的數量，係等於該LED 2〇内部的發光晶粒21、四、烈 的數量’且各LED 20係聚集在-起，使得各 2〇的投射光在 投光面上形成重疊雜。該各LE請係以不關旋⑽度設置， 且各LED 20的旋轉角度恰分別等於其内部各發光晶粒21、^、23 200810144 間不同的間隔角度，使得各LED2〇中不同的發光晶粒21、22、23 係在對應關㈣上。則各LED 20所投射㈣光可全部完成有效 地混光作用，而獲致較大面積，較大亮度的單一色光。 圖九所示為本發明的另一實施例，其係由三個LED4〇所組成 者。该二LED内部有六個以等角度間隔（6〇。）佈列的發光晶粒41、 42、43、45、46，該六個發光晶粒41、42、43、45、46依次為可 發出紅色光的發光晶粒41、可發出綠色光的發光晶粒42、可發出 ® 藍色光的發光晶粒43、可發出紅色光的發光晶粒44、可發出綠色 光的發光晶粒45、可發出藍色光的發光晶粒46。左側的LED 40 係在安裝位置處旋轉60。，右侧的LED 40係在安裝位置處旋轉i2〇 ’使付s亥二個LED 40内部相對應的同位角處的發光晶粒分別為 可發出紅色光者41、可發出藍色光者46、可發出綠色光者45 (以 正上方的位置為例），而能在投光面上產生互補的混光作用，而形 成單一白色光。 鲁 圖九所示實施例在揭露··當組配中的LED40内的各發光晶粒 ， 41、42、43、45、46依發出不同色光的循環可分成至少二組時， 、 該組配的LED 40數量可等於不同色光數量，且各LED 40的轉角 等於其内部發光晶粒41、42、43、45、46的間隔角度的倍數，而 使各LED 40内部相對應的同位角處的發光晶粒41、46、45 (以正 上方的位置為例）係發出不同的色光者。 圖十為所示本發明的再一實施例，其係由三個LED 50、60、 11 200810144 70組合而成。該三個LED 50、6〇、7〇内各含有可發出紅色光的發 光晶粒5卜61、71、可發出綠色光的發光晶粒52、防、72、及可 發出藍色光的發光晶粒53、63、73。該三個LED 50、60、70内部 的二發光晶粒5卜52、53、63、6卜62、72、73、71排列上的角 度間隔相同。中央的LED 50内上方為可發出紅色光的發光晶粒 51，左侧為可發出綠色光的發光晶粒52，右侧為可發出藍色光的 • 發光晶粒53。左侧LED 60内上方為可發出藍色光的發光晶粒63， • 左側為可發出紅色光的發光晶粒61，右側為可發出綠色光的發光 晶粒62。右側LED 70内上方為可發出綠色光的發光晶粒72，左 侧為可發出藍色光的發光晶粒73，右侧為可發出紅色光的發光晶 粒70。則三個LED 50、60、70對應的同位角處的發光晶粒51、 63、72 (以正上方的位置為例）所發出的色光分別為紅色光、綠 色光與藍色光，使該三個LED 50、60、70的投射光在經過紅色光、 綠色光與藍色光的混光作用下，而獲致單一的白色光。上述三個 ⑩ LED 50、60、70内部各發光晶粒的排列即使非等角度間隔設置， 亦可達到完全混光作用而獲致單一色光者。此實施例主要在將各 LED 50、60、70不需經過旋轉，而是在各LED 50、60、70内同位 角處的發光晶粒51、63、72 (以正上方的位置為例）係為發出不 同的色光，使在光線重疊後能產生單一色光者。 本發明所提供的「LED燈源組配」，其能將數個LK)做適當組 配後，使各發光晶粒所發出的色光都能經過設定下的混光作用， 12 200810144 而產生完全的單-色光。藉由本發明可獲致色澤穩定度高，光線 • 亮度係將制可發㈣絲LED做特殊的組合與配置，而能產生 f大照明強度’與增加白光_積，使LED能作為照明器具的燈 源，擴展LED被運用的範圍。 以上所述係利用較佳實施例詳細說明本發明，而非限制本發 明之範圍。大凡熟知此類技藝人士皆能明瞭，適當而作些微的改 變及調整，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神 -φ 和範圍。 13 200810144 〔圖式簡單說明〕 圖一係為說明習用可發出白光的LED外觀圖。 圖二為圖一所示習用者的投射光成像狀態的示意圖。 圖三為圖一所示習用者内發光晶粒所發出光線折射成像的示意 圖四為本發明實施例的外觀圖。 、 圖五為圖一所示實施例各LED的分布示意圖。 φ 圖六為圖一所示實施例各UED的投射光重疊前的示意圖。 圖七為圖一所示實施例各LED的投射光重疊成像的示意圖。 圖八為本發明另一實施例的外觀圖。 〔主要元件符號說明〕

10…···LED 11·..···可發出紅光的發光晶粒 ® 12······可發出綠光的發光晶粒 . 13......黃色光區 ' 14…···紅色光區 15······綠色光區

2〇.··.··LED 21······可發出紅光的發光晶粒 22······可發出綠光的發光晶粒 200810144 23 ......可發出藍光的發光晶粒 24 ......投光面 25.. ....白光區 26_______紅光區 27…綠光區 28.. ....藍光區 30……投光面

I 40……LED 41.. ....可發出紅光的發光晶粒 42.. ....可發出綠光的發光晶粒 43.. ....可發出藍光的發光晶粒 44……可發出紅光的發光晶粒 45.. ....可發出綠光的發光晶粒 46.. ....可發出藍光的發光晶粒

⑩ 50……LED ^ 51......可發出紅光的發光晶粒 ， 52......可發出綠光的發光晶粒

53.. ....可發出藍光的發光晶粒 60.…··LED 61……可發出紅光的發光晶粒 62.. ....可發出綠光的發光晶粒 200810144

63.. ....可發出藍光的發光晶粒 70•…··LED 71.. ....可發出紅光的發光晶粒 72.. ....可發出綠光的發光晶粒 73.. ....可發出藍光的發光晶粒

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Claims (1)

1. 200810144 十、申請專利範園： 1·-種LED燈源組配結構，其係由至少二個完全相同的咖組合 而成；該LED内含有至少二個的發光晶粒，該各發光晶粒能分 別發出不_色光，且各發光晶粒係以等角度間隔排列；該燈 源組配中LED的數量，鱗於該LED _的發光晶粒的數量， 且各LED錄集在-起，使得各⑽的投射光在投光面上形成 ' 重疊狀態；前述的各LED係以不同的旋轉角度設置，且各LED • 雜轉肖度恰分料於其_各發光晶_不_間隔角度 者。 2·如申μ專利範圍第1項所述之LED燈源組配結構，其中，該各 LED係以直線排列者。 3·如申請專纖圍第丨項所述之碰贿組配結構，其中，該各 個LED係以首尾相連的環狀者。 4· -種LED燈源組配結構，其係由至少二個㈣組合而成；該各 _ L_含有至少二個可發出不同色光的發光晶粒，且該LED内的 發光晶粒的數#相同；該各内部各發光晶粒在角度間隔分 佈㈣上係為相同，且該各LED内部同位祕的發光晶粒所發 出的色光係為不同，使各LED的投射光可完全經過各色光的混 光作用，而獲致單一色光者。 5.如申請專利範圍第4項所述之燈源組配結構，其中，該各 LED係以直線排列者。 6·如ΐ請專利範圍第4項所述之燈源組配結構，其中，該各 17 200810144ED係以首尾相連的環狀者。 7· —種LED燈源組配結構，其係由至少二個完全相同的LED組合 而成；該LED内含有至少四個的發光晶粒，該各發光晶粒中包 含至少二個能發出不同色光的發光晶粒，以及包含至少二組能 發出不同色光的發光晶粒組合；該各發光晶粒係以同色光錯開 原則，將可發出不同色光的發光晶粒依序排列，且各發光晶粒 係以等角度間隔排列；該燈源組配中led的數量，係等於該LED 内部發出不同色光的發光晶粒數量，且各LE：D係聚集在一起，

   使得各LED的投射光在投光面上形成重疊狀態；前述的各· 係以不同的旋轉角度設置，而使各LED内部相對應的同位角處 的LED係為可發出不同色光的發光晶粒者。 地 8.如申請專利範圍第7項所述之LED燈源組配結構，其 LED係以纽侧者。 该各 ’其中，該各 9·如申請專利範圍第7項所述之LED燈源組配結構 個LED係以首尾相連的環狀者。

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