TWI558271B - 發光二極體混光方法及發光裝置 - Google Patents

Description

發光二極體混光方法及發光裝置

本發明涉及一種發光二極體混光方法以及應用上述發光二極體混光方法的發光裝置。

發光二極體(Light Emitting Diode，LED)是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光電半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於照明領域。

在發光二極體的應用過程中，通常採用紅光發光二極體、綠光發光二極體以及藍光發光二極體混光而形成白光。由於發光二極體的光線的波長會隨溫度的改變而改變，通常在發光二極體上設置溫度感測器。當發光二極體溫度上升時，則降低發光二極體的輸入電流。然而，上述方法是在發光二極體溫度上升後才降低發光二極體的輸入電流，其反應過程會有延遲。

有鑒於此，有必要提供一種回應較為及時的發光二極體混光方法以及應用上述發光二極體混光方法的發光裝置。

一種發光二極體混光方法，包括以下步驟： 提供一個電路板，所述電路板上設置有紅光發光二極體、綠光發光二極體以及藍光發光二極體；提供一個輸入電源，分別為紅光發光二極體、綠光發光二極體以及藍光發光二極體供電；計算紅光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T1，綠光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T2以及藍光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T3；以及根據△T1，△T2以及△T3分別調整紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的輸入電流，在計算紅光發光二極體的溫升△T1，綠光發光二極體的溫升△T2以及藍光發光二極體的溫升△T3之時，首先計算出紅光發光二極體所產生的熱量Q1，綠光發光二極體所產生的熱量Q2以及藍光發光二極體所產生的熱量Q3，然後再根據所產生的熱量Q1，Q2與Q3分別計算紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3，測試紅光發光二極體的熱阻RR，綠光發光二極體的熱阻RG以及藍光發光二極體的熱阻RB，紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*RR；△T2=Q2*RG；△T3=Q3*RB。

一種發光裝置，包括：發光模組，包括電路板以及設置於電路板之上的紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體；輸入電源，分別為紅光發光二極體、綠光發光二極體以及藍光發光二極體供電；以及 控制裝置，與發光模組以及輸入電源電性連接，所述控制裝置計算紅光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T1，綠光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T2以及藍光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T3，然後根據△T1，△T2以及△T3分別調整紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的輸入電流，在計算紅光發光二極體的溫升△T1，綠光發光二極體的溫升△T2以及藍光發光二極體的溫升△T3之時，首先計算出紅光發光二極體所產生的熱量Q1，綠光發光二極體所產生的熱量Q2以及藍光發光二極體所產生的熱量Q3，然後再根據所產生的熱量Q1，Q2與Q3分別計算紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3，測試紅光發光二極體的熱阻RR，綠光發光二極體的熱阻RG以及藍光發光二極體的熱阻RB，紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*RR；△T2=Q2*RG；△T3=Q3*RB。

在上述LED混光方法以及發光裝置中，根據發光二極體溫度上升的大小來調整其輸入電流。即，當輸入功率增加時，發光二極體所發出的熱量增加從而導致其溫度上升。此時，相應減少對其的輸入電流從而使其混光平衡。上述的混光方法不需要等待到發光二極體溫度上升才對其輸入電流進行調整，從而具有回應及時的效果。

10‧‧‧發光裝置

11‧‧‧發光模組

111‧‧‧基板

112‧‧‧紅光發光二極體

113‧‧‧綠光發光二極體

114‧‧‧藍光發光二極體

115‧‧‧焊劑層

12‧‧‧輸入電源

13‧‧‧控制裝置

圖1係本發明實施例所提供的發光裝置的結構示意圖。

圖2係圖1中的發光模組的結構示意圖。

圖3係本發明實施例所提供的發光二極體混光方法的流程示意圖。

以下參照圖示，對本發明進行進一步的說明。

請參見圖1-2，本發明實施例提供的發光裝置10包括發光模組11，輸入電源12以及控制裝置13。

所述發光模組11包括基板111以及設置於基板111之上的紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114。所述輸入電源12分別為紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114供電而使其發光。

控制裝置13與發光模組11以及輸入電源12電性連接。所述控制裝置13計算紅光發光二極體112在輸入電源12作用下上升的溫度△T1，綠光發光二極體113在輸入電源12作用下上升的溫度△T2以及藍光發光二極體114在輸入電源12作用下上升的溫度△T3。然後根據溫升△T1，△T2以及△T3分別調整紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的輸入電流。即，當輸入電源12對紅光發光二極體112的輸入功率增加時，紅光發光二極體112的發熱量將會增加從而導致其溫度上升。而溫度上升將對導致紅光發光二極體112發光波長發生改變，從而改變了發光模組11中紅光與綠光與藍光之間的比例。此時，可相應減少紅光發光二極體112的輸入電流從而使紅光、綠光與藍光之間的比例維持平衡。相應地，當輸入電源12對綠光發光二極體113或藍光發光二極體114的輸入功率增加時，所述控制裝置13亦可相應減少綠光發光二極體113或藍光發光二極體114的輸入電流而使紅 光、綠光與藍光之間的比例維持平衡。

在本實施例中，在計算紅光發光二極體112的溫升△T1，綠光發光二極體113的溫升△T2以及藍光發光二極體114的溫升△T3時，可先計算出紅光發光二極體112在輸入電源12的作用下所產生的熱量Q1，綠光發光二極體113在輸入電源12的作用下所產生的熱量Q2以及藍光發光二極體114在輸入電源12的作用下所產生的熱量Q3，然後再根據所產生的熱量Q1，Q2與Q3分別計算紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的溫升△T1，△T2與△T3。其中，在上述計算過程中，首先測試紅光發光二極體112的熱阻RR，綠光發光二極體113的熱阻RG以及藍光發光二極體114的熱阻RB。所述熱阻的數值RR、RG、RB代表1W的熱量所能引起溫度上升的大小。此時，紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*RR；△T2=Q2*RG；△T3=Q3*RB。

根據需要，在紅光發光二極體112與基板111的接觸介面，在綠光發光二極體113與基板111的接觸介面以及在藍光發光二極體114與基板111的接觸介面還分別設置有焊劑層115。此時，在計算紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的溫升△T1，△T2與△T3的時候，首先測試出焊劑層115的熱阻RS，然後紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*(RR+RS)；△T2=Q2*(RG+RS)；△T3=Q3*(RB+RS)。

本發明還提供了一種發光二極體混光方法。請一併參見圖3，所述發光二極體混光方法包括以下步驟。

提供一個基板111，所述基板111上設置有紅光發光二極體112、綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114。

提供一個輸入電源12，分別為紅光發光二極體112、綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114供電。

計算紅光發光二極體112在輸入電源12作用下上升的溫度△T1，綠光發光二極體113在輸入電源12作用下上升的溫度△T2以及藍光發光二極體114在輸入電源12作用下上升的溫度△T3。

根據紅光發光二極體112的溫升△T1，綠光發光二極體113的溫升△T2以及藍光發光二極體114的溫升△T3分別調整紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的輸入電流。

在上述發光二極體混光方法中，在計算紅光發光二極體112的溫升△T1，綠光發光二極體113的溫升△T2以及藍光發光二極體114的溫升△T3時，可先計算出紅光發光二極體112在輸入電源12的作用下所產生的熱量Q1，綠光發光二極體113在輸入電源12的作用下所產生的熱量Q2以及藍光發光二極體114在輸入電源12的作用下所產生的熱量Q3，然後再根據所產生的熱量Q1，Q2與Q3分別計算紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的溫升△T1，△T2與△T3。其中，在上述計算過程中，首先測試紅光發光二極體112的熱阻RR，綠光發光二極體113的熱阻RG以及藍光發光二極體114的熱阻RB。此時，紅光發光二極體112 ，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*RR；△T2=Q2*RG；△T3=Q3*RB。

根據需要，在紅光發光二極體112與基板111的接觸介面，在綠光發光二極體113與基板111的接觸介面以及在藍光發光二極體114與基板111的接觸介面還可以分別設置焊劑層115。此時，在計算紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的溫升△T1，△T2與△T3的時候，首先測試出焊劑層115的熱阻RS，然後紅光發光二極體112，綠光發光二極體113以及藍光發光二極體114的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*(RR+RS)；△T2=Q2*(RG+RS)；△T3=Q3*(RB+RS)。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

111‧‧‧基板

112‧‧‧紅光發光二極體

113‧‧‧綠光發光二極體

114‧‧‧藍光發光二極體

115‧‧‧焊劑層

12‧‧‧輸入電源

Claims (4)

1. 一種發光二極體混光方法，包括以下步驟：提供一個基板，所述基板上設置有紅光發光二極體、綠光發光二極體以及藍光發光二極體；提供一個輸入電源，分別為紅光發光二極體、綠光發光二極體以及藍光發光二極體供電；計算紅光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T1，綠光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T2以及藍光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T3；以及根據△T1，△T2以及△T3分別調整紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的輸入電流，在計算紅光發光二極體的溫升△T1，綠光發光二極體的溫升△T2以及藍光發光二極體的溫升△T3之時，首先計算出紅光發光二極體所產生的熱量Q1，綠光發光二極體所產生的熱量Q2以及藍光發光二極體所產生的熱量Q3，然後再根據所產生的熱量Q1，Q2與Q3分別計算紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3，測試紅光發光二極體的熱阻RR，綠光發光二極體的熱阻RG以及藍光發光二極體的熱阻RB，紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*RR；△T2=Q2*RG：△T3=Q3*RB。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體混光方法，其中，分別在紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體與電路板之間設置焊劑層，測試所述焊劑層的熱阻RS，紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算： △T1=Q1*(RR+RS)；△T2=Q2*(RG+RS)；△T3=Q3*(RB+RS)。
3. 一種發光裝置，包括：發光模組，包括基板以及設置於基板之上的紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體；輸入電源，分別為紅光發光二極體、綠光發光二極體以及藍光發光二極體供電；以及控制裝置，與發光模組以及輸入電源電性連接，所述控制裝置計算紅光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T1，綠光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T2以及藍光發光二極體在輸入電源作用下上升的溫度△T3，然後根據△T1，△T2以及△T3分別調整紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的輸入電流，在計算紅光發光二極體的溫升△T1，綠光發光二極體的溫升△T2以及藍光發光二極體的溫升△T3之時，首先計算出紅光發光二極體所產生的熱量Q1，綠光發光二極體所產生的熱量Q2以及藍光發光二極體所產生的熱量Q3，然後再根據所產生的熱量Q1，Q2與Q3分別計算紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3，測試紅光發光二極體的熱阻RR，綠光發光二極體的熱阻RG以及藍光發光二極體的熱阻RB，紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*RR；△T2=Q2*RG；△T3=Q3*RB。
4. 如申請專利範圍第3項所述之發光裝置，其中，分別在紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體與電路板之間設置焊劑層，測試所述焊劑層的熱阻RS，紅光發光二極體，綠光發光二極體以及藍光發光二極體的溫升△T1，△T2與△T3藉由以下公式計算：△T1=Q1*(RR+RS)；△T2=Q2*(RG+RS)；△T3=O3*(RB+RS)。