TWI580890B - 光源模組 - Google Patents

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TWI580890B
TWI580890B TW105116261A TW105116261A TWI580890B TW I580890 B TWI580890 B TW I580890B TW 105116261 A TW105116261 A TW 105116261A TW 105116261 A TW105116261 A TW 105116261A TW I580890 B TWI580890 B TW I580890B
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丁初稷
黃昱文
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國立中正大學
福興洋有限公司
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Description

光源模組
本發明係關於一種光源模組,尤指一種仿水面下太陽光光譜之光源模組。
於自然界中,生物所處環境之光源主要是源自於太陽光,而不同地理環境及緯度所接收到的太陽光會有不同的光譜分布,故各地區所生長的生物種類亦有所不同。然而,人工培育環境所接收到的自然光通常與生物自然生長的地理環境有所差異,故人工培育的生物往往因為光源問題而無法達到最佳生長狀態。
為提高生物生長效率,一般於人工培育時會採用人工光源,以滿足生物光照之需求。傳統用於植物栽培之人工光源主要包括白熾燈、日光燈、鹵素燈、高壓鈉燈、螢光燈等,然該些人工光源所發出的光譜與植物自然生長環境的自然光光譜並不吻合,甚至有些人工光源會產生大量的熱輻射而導致植株過熱,故無法作為有效提高植物生長效率之理想光源。雖然目前已有仿太陽光的人工光源,但由於水面下的太陽光光譜與地表上的太陽光光譜並不相同,故現有的仿太陽光光源並無法提供水中生物生長所需之最佳光條件。
有鑒於上述缺失,目前亟需發展一種仿水面下太陽光光譜且熱輻射低之人工光源,以提供水中生物生長所需之光照。
本發明之一目的在於提供一種光源模組,其熱輻射低且可提供仿水面下太陽光光譜之模擬光譜,俾可用於培育水中生物,以提高水中生物之生長率。
為達上述目的,本發明提供一種光源模組,其包括:一佈線載板;以及一發光二極體陣列,其係電性連接至該佈線載板,並於驅動時發出一第一發光峰組、一第二發光峰組及一第三發光峰組,該第一發光峰組具有300nm≦λ max<450nm之複數發光峰,該第二發光峰組具有450nm≦λ max<550nm之複數發光峰,該第三發光峰組具有550nm≦λ max<600nm之複數發光峰,其中,該些發光峰係依據水面下太陽光光譜進行拼配,當將該第二發光峰組中最大的峰值強度作為1.0時,該第一發光峰組中各發光峰的峰值強度Ia為0<Ia≦0.9,而該第三發光峰組中各發光峰的峰值強度Ib為0<Ib≦0.9。在此,該第一發光峰組中最大的峰值強度較佳為0.5至0.9,最佳為0.6至0.9,而該第三發光峰組中最大的峰值強度較佳為0.1至0.8,最佳為0.1至0.7。此外,該發光二極體陣列於驅動時更可發出一第四發光峰組,其具有600nm≦λ max<700nm範圍內之至少一發光峰,當將該第二發光峰組中最大 的峰值強度作為1.0時,該第四發光峰組中各發光峰的峰值強度Ic為0<Ic≦0.5。
據此,本發明可利用發光二極體(LED)陣列中不同波長之發光單元相互組合混光,以提供水中動植物生長所需之光照。由於該光源模組所提供之光源為冷光源,故可避免人工光源導致生物所處環境溫度升高之問題,例如,當作為栽培水中植物之植物燈時,其可避免熱輻射造成植株過熱之問題,進而可減少降溫成本,並可實現近距離照明。此外,本發明之LED陣列更可透過電路設計,以各種方式驅動各個發光單元,使LED陣列不僅可同時驅動用於拼配水面下太陽光光譜之發光單元,其亦可根據需求選擇驅動部分特定發光單元,以調節成所需的光模式等,例如可調節成藍光模式,使珊瑚螢光更顯色,或加強紅光,使紅色珊瑚更顯色。
於本發明中,該LED陣列可由複數個發光單元排列成N x M陣列(N及M為正整數,N≧3,M≧2),且較佳係以馬賽克方式排列不同波長之發光單元,俾使多波長光可達均勻混光之效果。例如,該些發光單元之任四個相鄰者較佳係提供至少兩個不同峰值波長(λ max)之發光峰,以形成局部混光之2 x 2次陣列,進而可透過複數個局部混光次陣列以提高LED陣列之整體混光效果。然,本發明之LED陣列並不限於上述馬賽克式排列,其亦可根據需求或其他考量,排列成直條式(即,相同波長的發光單元沿縱向或橫向方向上相鄰排列) 或任何其他排列態樣。
於本發明中,每一發光單元各自包含一發光二極體晶片,而該些發光峰可直接由不同波長之複數個發光二極體晶片所提供,或者部分發光單元可利用發光二極體晶片作為激發源,以激發覆蓋於發光二極體晶片上之螢光材料層放光。例如,可使用λ max約200-490nm之紫外光或藍光LED激發源,以激發螢光材料層放出510nm≦λ max<600nm範圍之發光峰,其CIE1931色座標可為0.1≦x≦0.65且0.35≦y≦0.85,藉此,相較於綠光LED晶片,利用紫外光或藍光LED晶片激發綠色螢光材料層放光可展現較佳發光效率。在此,510nm≦λ max<600nm螢光材料層所放出的光更可具有620nm至780nm範圍內之波段,以用於模擬具有紅光波段之水面下太陽光光譜。同樣地,600nm≦λ max<700nm範圍內之發光峰可直接由紅光LED晶片提供,或利用紫外光或藍光LED晶片,以激發紅色螢光材料層放光。在此,LED激發源所放出的激發光可完全被含單一種或數種螢光粉之螢光材料層所吸收,以使每一發光單元所放出的光為螢光材料層所發射之發光峰,或者可部分被螢光材料層所吸收,以使穿透螢光材料層之部分激發光可與螢光材料層所放出之螢光混合形成白光或是混合形成其他色光。此外,所述螢光材料層並無特殊限制,其可依據實際需求,選用適當的螢光材料,例如發光峰具有0.1≦x≦0.75且0.15≦y≦0.85色座標(CIE1931)之螢光材料層皆適用於 本發明,但不限於此。
於本發明中,該些發光峰之相鄰兩峰值波長差(△λmax)並無特殊限制,其可根據需求以固定或非固定峰值波長差(△λmax)相互間隔。例如,本發明之具體實施例係利用峰值波長差(△λmax)約20nm之LED光/螢光進行水面下太陽光光譜之拼配,但此僅為其中一種實施態樣,本發明並不限於此。
於本發明中,該佈線載板並無特殊限制,其可為任何可提供LED陣列電連接電路之單層板、雙層板、三層板或其他多層板結構等。此外,本發明並不限於特定的發光二極體封裝方式,例如,較佳是先將LED晶片封裝成表面貼片式元件(SMD),以便於後續將不同波長之SMD元件排列組接於佈線載板上。
此外,本發明更提供一種上述光源模組之用途,其係用於提供水中生物(如藻類、珊瑚、魚類等)生長所需之光照,俾可提高水中生物之生長率。
100‧‧‧光源模組
10‧‧‧佈線載板
11、12‧‧‧電極
20‧‧‧發光二極體陣列
201‧‧‧封裝基座
203‧‧‧發光二極體晶片
205‧‧‧封膠層
211‧‧‧350nm發光二極體元件
213‧‧‧370nm發光二極體元件
215‧‧‧390nm發光二極體元件
217‧‧‧410nm發光二極體元件
219‧‧‧430nm發光二極體元件
221‧‧‧450nm發光二極體元件
223‧‧‧470nm發光二極體元件
225‧‧‧490nm發光二極體元件
227‧‧‧510nm發光二極體元件
229‧‧‧530nm發光二極體元件
231‧‧‧550nm發光二極體元件
233‧‧‧570nm發光二極體元件
235‧‧‧590nm發光二極體元件
241‧‧‧610nm發光二極體元件
243‧‧‧630nm發光二極體元件
245‧‧‧650nm發光二極體元件
251‧‧‧白光發光二極體元件
圖1為本發明第一具體實施例中光源模組之示意圖;圖2為圖1所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖3為圖1所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下5公尺處之太陽光光譜圖;圖4為本發明第一具體實施例中LED元件之立體示意圖; 圖5為本發明第一具體實施例中另一態樣之LED陣列示意圖;圖6為圖5所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖7為圖5所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下10公尺處之太陽光光譜圖;圖8為本發明第一具體實施例中另一態樣之LED陣列示意圖;圖9為圖8所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖10為圖8所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下15公尺處之太陽光光譜圖;圖11為本發明第一具體實施例中另一態樣之LED陣列示意圖;圖12為圖11所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖13為圖11所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下20公尺處之太陽光光譜圖;圖14為本發明第二具體實施例之馬賽克式LED陣列示意圖;圖15為本發明第二具體實施例中6000K白光光譜圖;圖16為本發明第二具體實施例中直條式LED陣列示意圖;圖17為圖14及16所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖18為圖14及16所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下5公尺處之太陽光光譜圖;圖19為本發明第二具體實施例中3000K、5000K及5700K白光光譜圖;圖20為本發明第二具體實施例中3000K及6000K白光光譜圖; 圖21為本發明第二具體實施例之另一態樣馬賽克式LED陣列示意圖;圖22為本發明第二具體實施例之另一態樣直條式LED陣列示意圖;圖23為圖21及22所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖24為圖21及22所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下10公尺處之太陽光光譜圖;圖25為本發明第二具體實施例之另一態樣馬賽克式LED陣列示意圖;圖26為本發明第二具體實施例之另一態樣直條式LED陣列示意圖;圖27為圖25及26所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖28為圖25及26所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下10公尺處之太陽光光譜圖;圖29為本發明第二具體實施例之另一態樣馬賽克式LED陣列示意圖;圖30為本發明第二具體實施例之另一態樣直條式LED陣列示意圖;圖31為圖29及30所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖32為圖29及30所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下15公尺處之太陽光光譜圖;圖33為本發明第二具體實施例之另一態樣馬賽克式LED陣列 示意圖;圖34為本發明第二具體實施例之另一態樣直條式LED陣列示意圖;圖35為圖33及34所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖36為圖33及34所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下15公尺處之太陽光光譜圖;圖37為本發明第二具體實施例之另一態樣馬賽克式LED陣列示意圖;圖38為本發明第二具體實施例之另一態樣直條式LED陣列示意圖;圖39為圖37及38所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖40為圖37及38所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下20公尺處之太陽光光譜圖;圖41為本發明第二具體實施例之另一態樣馬賽克式LED陣列示意圖;圖42為本發明第二具體實施例之另一態樣直條式LED陣列示意圖;圖43為圖41及42所示LED陣列所發出之各發光峰圖;圖44為圖41及42所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下20公尺處之太陽光光譜圖;圖45為本發明第三具體實施例之馬賽克式LED陣列示意圖;圖46為本發明第三具體實施例之直條式LED陣列示意圖; 圖47為圖45及46所示LED陣列所發出之各發光峰圖;以及圖48為圖45及46所示LED陣列所發出之模擬光譜圖與水面下5公尺處之太陽光光譜圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式,熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與功效。惟需注意的是,以下圖式均為簡化之示意圖,圖式中之元件數目、形狀及尺寸可依實際實施狀況而隨意變更,且元件佈局狀態可更為複雜。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
[實施例1]
請參見圖1,其為本發明一具體實施例之光源模組100示意圖。如圖1所示,本發明之光源模組100包括一佈線載板10及一發光二極體陣列20,其中該發光二極體陣列20係由多波長發光二極體元件排列而成,並電性連接至該佈線載板10之電極11、12。藉此,本發明可利用多波長發光二極體元件,以拼配出水面下之太陽光光譜。下文將以模擬水面下5、10、15、20公尺處之太陽光光譜作示例性說明。
首先,以模擬水面下5公尺處之太陽光光譜為 例,如圖1所示,本具體實施例主要係使用2個390nm發光二極體元件215、3個410nm發光二極體元件217、3個430nm發光二極體元件219、1個450nm發光二極體元件221、6個470nm發光二極體元件223、8個490nm發光二極體元件225、7個510nm發光二極體元件227、9個530nm發光二極體元件229、7個550nm發光二極體元件231及3個570nm發光二極體元件233,以藉由49個發光單元進行光譜拼配,其中每個發光二極體元件最大可操作電壓/電流/功率為3.4V/700mA/2.38W。
如圖1所示,該些發光二極體元件係排列成7 x 7之發光二極體陣列20,並配置成7串5並連接組與7串2並連接組,其中7串5並連接組包含有390nm至530nm之發光二極體元件,並電性連接至電極11,而7串2並連接組則包含有530nm至570nm之發光二極體元件,並電性連接至電極12。藉此,於驅動發光二極體陣列20後,該些發光二極體元件可發出如下表1及圖2所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.83及0.67),以拼配成如圖3所示之模擬光譜。
於本發明中,該發光二極體陣列20並不限於如圖1所示之直條式排列之實施態樣,其亦可排列成馬賽克陣列,使多波長光達均勻混光效果,或者對該些發光二極體元件分別配置各別獨立電路,使各波長之發光二極體元件可各自獨立被驅動,並可利用電壓以調整各波長的光強度。藉此,該發光二極體陣列20不僅可發出水中生物(如珊瑚、藻類、魚類等)自然生長環境之模擬光譜,其亦可根據需求或場合等,調整成各種光源模式(如藍光觀賞模式),甚至可根據使用者所輸入之亮度及開關時間設定,於設定的時間點自動切換成所需模式。
此外,該光源模組100並不限於特定的發光二極體封裝方式,無論採何種封裝形態,均可時實現本發明目的。例如,可採用晶片直接封裝(COB)方式,將具有上述波長之發光二極體晶片直接接置於佈線載板10上,或者將每個發光二 極體晶片先封裝成具有相同尺寸規格之表面貼片式元件(SMD)後,再將該些SMD元件接置於佈線載板10上。在此,本具體實施例係採用SMD封裝方式作示例性說明,如圖4所示,該發光二極體元件包括一封裝基座201、一發光二極體晶片203及一封膠層205,其中該發光二極體晶片203係接置於封裝基座201上,接著封膠層205再覆蓋於發光二極體晶片203上,以完成SMD型之發光二極體元件。由於本具體實施例係直接利用多個發光二極體晶片所發出的多波長發光二極體光進行光譜拼配,故所採用之封膠層205為不含螢光材料之透明矽膠層。
接著,本具體實施例同樣以7 x 7之LED陣列,藉由調變各波長LED元件之數量,以分別模擬水面下10、15及20公尺處之太陽光光譜。
於模擬水面下10公尺處之態樣中,請參見圖5,其係使用1個390nm發光二極體元件215、2個410nm發光二極體元件217、2個430nm發光二極體元件219、3個450nm發光二極體元件221、4個470nm發光二極體元件223、6個490nm發光二極體元件225、5個510nm發光二極體元件227、6個530nm發光二極體元件229、8個550nm發光二極體元件231及12個570nm發光二極體元件233,以直接利用多波長LED晶片所放出的LED光進行光譜拼配。藉此,本態樣之LED陣列於驅動後可發出如下表2及圖6所示之發光峰(第一及第三 發光峰組中最大的峰值強度分別為0.70及0.39),俾可拼配成如圖7所示之模擬光譜。
於模擬水面下15公尺處之態樣中,請參見圖8,其係使用1個390nm發光二極體元件215、3個410nm發光二極體元件217、3個430nm發光二極體元件219、3個450nm發光二極體元件221、6個470nm發光二極體元件223、8個490nm發光二極體元件225、6個510nm發光二極體元件227、6個530nm發光二極體元件229、6個550nm發光二極體元件231及7個570nm發光二極體元件233,以直接利用多波長LED晶片所放出的LED光進行光譜拼配。藉此,本態樣之LED 陣列於驅動後可發出如下表3及圖9所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.68及0.21),俾可拼配成如圖10所示之模擬光譜。
於模擬水面下20公尺處之態樣中,請參見圖11,其係使用1個390nm發光二極體元件215、2個410nm發光二極體元件217、4個430nm發光二極體元件219、2個450nm發光二極體元件221、6個470nm發光二極體元件223、9個490nm發光二極體元件225、7個510nm發光二極體元件227、6個530nm發光二極體元件229、6個550nm發光二極體元件231及6個570nm發光二極體元件233,以直接利用多波長 LED晶片所放出的LED光進行光譜拼配。藉此,本態樣之LED陣列於驅動後可發出如下表4及圖12所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.77及0.21),俾可拼配成如圖13所示之模擬光譜。
[實施例2]
請參見圖14,其為本發明另一具體實施例之發光二極體陣列20示意圖。本具體實施例係藉由100個發光單元模擬水面下5、10、15、20公尺處之太陽光光譜。
首先,以模擬水面下5公尺處之太陽光光譜為例,如圖14所示,其主要係使用3個350nm發光二極體元件 211、3個370nm發光二極體元件213、2個390nm發光二極體元件215、3個410nm發光二極體元件217、4個430nm發光二極體元件219、1個450nm發光二極體元件221、6個470nm發光二極體元件223、11個490nm發光二極體元件225、6個510nm發光二極體元件227、12個530nm發光二極體元件229、8個550nm發光二極體元件231、18個570nm發光二極體元件233、10個590nm發光二極體元件235,以直接利用LED晶片發出多波長LED光,同時再搭配13個白光發光二極體元件251,以組成10 x 10之發光二極體陣列20。在此,如圖15所示,本具體實施例之白光發光二極體元件251係使用可發出400-490nm激發光(λ max約450nm)之藍光發光二極體晶片作為發光二極體激發源,而覆蓋於發光二極體激發源上之封膠層為螢光材料層,其經藍色LED光激發後可放出峰值(λ max)約550nm之螢光。藉此,透過400-490nm之LED激發光混合490-750nm之螢光,即可產生6000K之白光。
為使多波長光達均勻混光效果,如圖14所示,該些不同波長之發光單元較佳係以馬賽克方式排列成10 x 10之發光二極體陣列20,如圖14所示,發光二極體陣列20中任四個相鄰發光單元可提供至少兩個不同峰值之發光峰,以形成局部混光之2 x 2次陣列。然,此馬賽克排列方式僅是其中一種實施態樣,本具體實施例亦可如圖16所示,以直條方式排列成10 x 10之發光二極體陣列,但不限於此。
藉此,於驅動發光二極體陣列20後,該些發光單元可發出如下表5及圖17所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.76及0.46),以拼配成如圖18所示之模擬光譜。
需特別說明的是,於發光二極體晶片搭配螢光材料層之實施態樣中,其LED激發光與螢光間之相對強度比可透過改變螢光材料層厚度或螢光體濃度來進行調變。例如,除了如上述使螢光材料層部分吸收激發光之實施態樣外,其亦可根據需求對螢光材料層進行調整,使該螢光材料層完全吸收發光二極體激發源所發出的激發光。此外,本具體實施例並不限於使用上述6000K白光,其亦可選擇使用其他螢光材料層,例如,本具體實施例亦可改用3000K、5000K或5700K之白光進行光譜拼配(其光譜圖請見圖19及20),但不限於此。再者,由於較長波長的LED晶片發光效率較差,故亦可改用LED光激發螢光材料層放光的方式,以提供較長波長之發光峰,進而提高發光效率。例如,可藉由λ max於200nm至490nm範圍內之藍光或紫外光LED晶片提供激發光,以激發螢光材料層發出510nm≦λ max<600nm範圍內之發光峰(黃綠光)或600nm≦λ max<700nm範圍內之發光峰(紅光)。
接著,本具體實施例同樣以10 x 10之LED陣列,藉由調變各波長LED元件之數量,以分別模擬水面下10、15及20公尺處之太陽光光譜。
於模擬水面下10公尺處之態樣中,請參見圖21,其係使用3個350nm發光二極體元件211、3個370nm發光二極體元件213、2個390nm發光二極體元件215、4個410nm發 光二極體元件217、3個430nm發光二極體元件219、4個450nm發光二極體元件221、7個470nm發光二極體元件223、13個490nm發光二極體元件225、7個510nm發光二極體元件227、16個530nm發光二極體元件229、9個550nm發光二極體元件231、21個570nm發光二極體元件233及7個590nm發光二極體元件235,以直接利用LED晶片發出多波長LED光,同時再搭配1個白光發光二極體元件251,其使用之LED激發源所提供之激發光可與螢光材料層激發後所放出的螢光混合成白光。同樣地,本態樣並不限於馬賽克排列,其亦可如圖22所示,排列成直條式,但不限於此。藉此,本態樣之LED陣列於驅動後可發出如下表6及圖23所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.79及0.43),俾可拼配成如圖24所示之模擬光譜。
此外,請參見圖25,若不使用白光LED元件,本態樣亦可改為使用3個350nm發光二極體元件211、3個370nm發光二極體元件213、2個390nm發光二極體元件215、4個410nm發光二極體元件217、4個430nm發光二極體元件219、4個450nm發光二極體元件221、8個470nm發光二極體元件223、13個490nm發光二極體元件225、8個510nm發光二極體元件227、14個530nm發光二極體元件229、8個550nm發光二極體元件231、24個570nm發光二極體元件233及5個590nm發光二極體元件235,以藉由多波長LED光模擬水面下10公尺處之太陽光光譜。同樣地,本態樣並不限於馬賽克排列,其亦可如圖26所示,排列成直條式,但不限於此。藉此,本態樣之LED陣列於驅動後可發出如下表7及圖27所示 之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.76及0.41),俾可拼配成如圖28所示之模擬光譜。
於模擬水面下15公尺處之態樣中,請見圖29,其係使用3個350nm發光二極體元件211、3個370nm發光二極體元件213、2個390nm發光二極體元件215、5個410nm發光二極體元件217、6個430nm發光二極體元件219、4個450nm發光二極體元件221、10個470nm發光二極體元件223、 16個490nm發光二極體元件225、7個510nm發光二極體元件227、17個530nm發光二極體元件229、8個550nm發光二極體元件231、13個570nm發光二極體元件233及3個590nm發光二極體元件235,以直接利用LED晶片發出多波長LED光,同時再搭配3個白光發光二極體元件251,其使用之LED激發源所提供之激發光可與螢光材料層激發後所放出的螢光混合成白光。同樣地,本態樣並不限於馬賽克排列,其亦可如圖30所示,排列成直條式,但不限於此。藉此,本態樣之LED陣列於驅動後可發出如下表8及圖31所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.77及0.22),俾可拼配成如圖32所示之模擬光譜。
此外,請參見圖33,若不使用白光LED元件,本態樣亦可改為使用3個350nm發光二極體元件211、3個370nm發光二極體元件213、2個390nm發光二極體元件215、5個410nm發光二極體元件217、6個430nm發光二極體元件219、4個450nm發光二極體元件221、10個470nm發光二極體元件223、15個490nm發光二極體元件225、8個510nm發光二極體元件227、15個530nm發光二極體元件229、8個550nm發光二極體元件231、18個570nm發光二極體元件233及3個590nm發光二極體元件235,以藉由多波長LED光模擬水面下15公尺處之太陽光光譜。同樣地,本態樣並不限於馬賽克排列,其亦可如圖34所示,排列成直條式,但不限於此。藉此,本態樣之LED陣列於驅動後可發出如下表9及圖35所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.73及0.26),俾可拼配成如圖36所示之模擬光譜。
於模擬水面下20公尺處之態樣中,請參見圖37,其係使用3個350nm發光二極體元件211、4個370nm發光二極體元件213、2個390nm發光二極體元件215、6個410nm發光二極體元件217、7個430nm發光二極體元件219、5個450nm發光二極體元件221、12個470nm發光二極體元件223、20個490nm發光二極體元件225、9個510nm發光二極體元件227、14個530nm發光二極體元件229、9個550nm發光二 極體元件231及9個570nm發光二極體元件233,以直接利用多波長LED晶片所放出的LED光進行光譜拼配。同樣地,本態樣並不限於馬賽克排列,其亦可如圖38所示,排列成直條式,但不限於此。藉此,本態樣之LED陣列於驅動後可發出如下表10及圖39所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.78及0.17),俾可拼配成如圖40所示之模擬光譜。
此外,請參見圖41,本態樣亦可改為使用3個350nm發光二極體元件211、3個370nm發光二極體元件213、2 個390nm發光二極體元件215、4個410nm發光二極體元件217、6個430nm發光二極體元件219、4個450nm發光二極體元件221、11個470nm發光二極體元件223、16個490nm發光二極體元件225、10個510nm發光二極體元件227、15個530nm發光二極體元件229、12個550nm發光二極體元件231、13個570nm發光二極體元件233及1個590nm發光二極體元件235,以模擬水面下20公尺處之太陽光光譜。同樣地,本態樣並不限於馬賽克排列,其亦可如圖42所示,排列成直條式,但不限於此。藉此,本態樣之LED陣列於驅動後可發出如下表11及圖43所示之發光峰(第一及第三發光峰組中最大的峰值強度分別為0.69及0.24),俾可拼配成如圖44所示之模擬光譜。
[實施例3]
本具體實施例同樣係如上述實施例2所述,以10 x 10之LED陣列進行光譜拼配,主要差異在於,本具體實施例之LED陣列更可提供第四發光峰組。以模擬水面下5公尺處之太陽光光譜為例,請參見圖45,其主要係使用3個350nm發光二極體元件211、3個370nm發光二極體元件213、2個390nm發光二極體元件215、3個410nm發光二極體元件217、3個430nm發光二極體元件219、3個450nm發光二極體元件221、6個470nm發光二極體元件223、10個490nm發光二極體元件225、6個510nm發光二極體元件227、14個530nm發光二極體元件229、7個550nm發光二極體元件231、25個570nm發光二極體元件233、12個590nm發光二極體元件235、1個610nm發光二極體元件241、1個630nm發光二極體元件243及1個650nm發光二極體元件245,以直接利用多波長LED晶片所放出的LED光進行光譜拼配。同樣地,本態樣並不限於馬賽克排列,其亦可如圖46所示,排列成直條式,但不限於此。藉此,本具體實施例之LED陣列於驅動後可發出如下表12及圖47所示之發光峰(第一、第三及第四發光峰組中最大的峰值強 度分別為0.77、0.67及0.21),俾可拼配成如圖48所示之模擬光譜。在此,510nm至700nm範圍內之發光峰亦可分別由放光峰值為510nm至700nm之螢光粉所提供。
綜上所述,本發明之光源模組可發出仿水面下太陽光光譜之模擬光譜,以提供水中生物自然生長環境下之光 照,進而提高水中生物之生長率,並可避免熱輻射造成環境溫度升高之問題,其不僅適作為人工栽培用之植物燈,亦可作為培育其他水中動物時所需要之光照。
上述實施例僅用來例舉本發明的實施態樣,以及闡釋本發明的技術特徵,並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍,本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
211‧‧‧350nm發光二極體元件
213‧‧‧370nm發光二極體元件
215‧‧‧390nm發光二極體元件
217‧‧‧410nm發光二極體元件
219‧‧‧430nm發光二極體元件
221‧‧‧450nm發光二極體元件
223‧‧‧470nm發光二極體元件
225‧‧‧490nm發光二極體元件
227‧‧‧510nm發光二極體元件
229‧‧‧530nm發光二極體元件
231‧‧‧550nm發光二極體元件
233‧‧‧570nm發光二極體元件
235‧‧‧590nm發光二極體元件
251‧‧‧白光發光二極體元件

Claims (11)

  1. 一種光源模組,包括:一佈線載板;以及一發光二極體陣列,其係電性連接至該佈線載板,並於驅動時發出一第一發光峰組、一第二發光峰組及一第三發光峰組,該第一發光峰組具有300nm≦λ max<450nm之複數發光峰,該第二發光峰組具有450nm≦λ max<550nm之複數發光峰,該第三發光峰組具有550nm≦λ max<600nm之複數發光峰,其中,該些發光峰係依據水面下太陽光光譜進行拼配,當將該第二發光峰組中最大的峰值強度作為1.0時,該第一發光峰組中之該些發光峰的峰值強度Ia為0<Ia≦0.9,而該第三發光峰組中之該些發光峰的峰值強度Ib為0<Ib≦0.9。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組,其中,該第一發光峰組中最大的峰值強度為0.5至0.9,而該第三發光峰組中最大的峰值強度為0.1至0.8。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光源模組,其中,該發光二極體陣列包含不同波長之複數個發光單元,且該些發光單元係以馬賽克方式或直條方式排列。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之光源模組,其中,拼配該水面下太陽光光譜之該些發光峰係由不同波長之複數個發光二極體晶片所提供。
  5. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之光源模組,其中,拼配該水面下太陽光光譜之該些發光峰係由不 同波長之複數個發光二極體晶片所提供,以及由至少一發光二極體激發源上之至少一螢光材料層所提供,且該至少一螢光材料層激發後所放出的光係於510nm≦λ max<600nm範圍內。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之光源模組,其中,該至少一發光二極體激發源所放出的激發光係於200nm≦λ max≦490nm範圍內。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之光源模組,其中,該至少一螢光材料層激發後所放出的光更具有620nm至780nm範圍內之波段。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之光源模組,其中,該至少一螢光材料層激發後所放出的光具有0.1≦x≦0.65且0.35≦y≦0.85之CIE1931色座標。
  9. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之光源模組,其中,該發光二極體陣列於驅動時更發出一第四發光峰組,該第四發光峰組具有600nm≦λ max<700nm範圍內之至少一發光峰。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光源模組,其中,該第四發光峰組之該至少一發光峰係由至少一發光二極體晶片所提供,或是由至少一發光二極體激發源上之至少一螢光材料層所提供。
  11. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之光源模組,其中,該發光二極體陣列係由複數個表面貼片式發光二極體元件於該佈線載板上排列而成。
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