专利名称：光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光源装置，尤其涉及一种以光波导元件进行三个发光二极管芯片的混光后而提供全方位均匀白光的光源装置。
背景技术：
目前应用在背光模块或图像投影装置上的光源装置，皆以冷阴极荧光灯管或热阴极荧光灯管提供光线。
然而，由于冷阴极荧光灯管或热阴极荧光灯管具有汞等有害环境的物质，长久使用后不易资源回收，且容易造成环境污染。
此外，随着全球环保意识的高涨及炽热，以及现代人对于电子产品讲求可以资源回收的潮流下，以含汞的冷阴极荧光灯管或热阴极荧光灯管作为光源的背光模块，将会显得相当不合乎环保。如此一来，将会大大地降低光源装置的实用性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种光源装置。其以光波导元件进行三个发光二极管芯片的混光设计，可以达到良好的混光效果，且提供全方位的均匀白光。此外，本实施例使用发光二极管芯片以作为光源，可以免除如灯管所面临的资源回收困难及汞污染环境的问题，相当符合环保需求。
根据本发明的目的，提出一种光源装置，包括一基板、一第一发光二极管芯片、一第二发光二极管芯片、一第三发光二极管芯片及一光波导元件。第一发光二极管芯片设置于基板的一侧，第二发光二极管芯片相对于第一发光二极管设置于基板的另一侧。第三发光二极管芯片以位于第一发光二极管芯片及第二发光二极管芯片之间的方式设置于基板上。光波导元件设置于第三发光二极管上，并位于第一发光二极管芯片及第二发光二极管芯片之间。光波导元件具有分别对应于第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片的一第一入光面、一第二入光面及一第三入光面，以及一出光面。光波导元件用以从第一入光面、第二入光面及第三入光面对应地接收第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片所发射的光线，并将所接收的光线进行混光，以在出光面发射出混光后的光线。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
图1为示出依照本发明的优选实施例的光源装置的剖面图；以及图2为示出图1的基板及光波导元件的右侧视图。
主要组件符号说明10光源装置11基板11a第二散热对流孔12a第一发光二极管芯片12b第二发光二极管芯片12c第三发光二极管芯片13光波导元件13a第一入光面13b第二入光面13c第三入光面13d出光面14a第一支撑元件14b第二支撑元件14c第三支撑元件14d第四支撑元件15拦坝15a底部15b顶部15c容置空间16反射材料
17镜头17a第一散热对流孔18散热片18a第三散热对流孔19风扇20电路板21a～21c导线具体实施方式
请同时参照图1～图2，图1为示出依照本发明的优选实施例的光源装置的剖面图，图2为示出图1的基板及光波导元件的右侧视图。在图1～图2中，光源装置10包括一基板11、一第一发光二极管芯片12a、一第二发光二极管芯片12b、一第三发光二极管芯片12c及一光波导元件13。第一发光二极管芯片12a设置于基板11的一侧，第二发光二极管芯片12b相对于第一发光二极管芯片12a设置于基板11的另一侧。第三发光二极管芯片12c以位于第一发光二极管芯片12a及第二发光二极管芯片12b之间的方式设置于基板11上。光波导元件13设置于第三发光二极管12c上，并位于第一发光二极管芯片12a及第二发光二极管芯片12b之间。光波导元件13具有相对的一第一入光面13a及一第二入光面13b和相对的一第三入光面13c及一出光面13d，第一入光面13a及第二入光面13b连接第三入光面13c及出光面13d。第一入光面13a、第二入光面13b及第三入光面13c分别对应于第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c。光波导元件13用以从第一入光面13a、第二入光面13b及第三入光面13c对应地接收第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c所发射的光线，并将所接收的光线进行混光，以在出光面13d发射出混光后的光线。
至于第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b、第三发光二极管芯片12c及光波导元件13如何设置于基板11上，在此简单说明如下，但本实施例的技术并不局限在此。例如，光源装置10还包括一第一支撑元件14a、一第二支撑元件14b、一第三支撑元件14c及一第四支撑元件14d，第一支撑元件14a、第二支撑元件14b、第三支撑元件14c及第四支撑元件14d相互隔开地设置于基板11上，用以分别支撑第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b、第三发光二极管芯片12c及光波导元件13于基板11之上。
在本实施例中，光源装置10还包括一拦坝15，拦坝15具有一底部15a、一顶部15b及一贯穿底部15a及顶部15b的容置空间15c。底部15a可通过黏着剂或扣接机构与基板11连接，容置空间15c用以容纳第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b、第三发光二极管芯片12c、光波导元件13、第一支撑元件14a、第二支撑元件14b、第三支撑元件14c及第四支撑元件14d。其中，拦坝15可以包含一反射性金属或金属合金，如高反射性铝，用以反射光线。此外，为了加强拦坝15对于光线的反射能力，光源装置10还包括一反射材料16，反射材料16设置于拦坝15的内壁上，用以反射光线。上述反射材料16以涂布或黏贴的方式设置于拦坝15的内壁上及容置空间15c中。
另外，光源装置10还包括一镜头17，镜头17可通过黏着剂或扣接机构与顶部15b连接而位于光波导元件13的出光面之上，用以封住容置空间15c的上端开口及增加光扩散效果。虽然镜头17的上表面在此为一凸表面，但对于光波导元件13所发射的光线而言，镜头17有凹透镜效果。为了增加光源装置10的散热效果，镜头17或拦坝15还具有至少一第一散热对流孔17a。在此，以镜头17的第一散热对流孔17a为例作说明，基板11具有至少一第二散热对流孔11a。此外，光源装置10还包括一散热片18，散热片18设置于基板11下，并具有至少一第三散热对流孔18a。其中，第三散热对流孔18a对应于第二散热对流孔11a，且散热片18例如是一散热鳍片。此外，光源装置10还包括一风扇19，风扇19设置于散热片18下，并对应于第三散热对流孔18a。通过电路设计，还可根据光源装置10的温度调变风扇19的转速。或者是，光源装置10可以省略散热片18的设计，而直接设置风扇19于基板11下，使风扇19直接对应于第二散热对流孔11a。因此，光源装置10可以通过散热对流孔、散热片及风扇的任意搭配的设计而达到散热效果，使第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b、第三发光二极管芯片12c在适当环境温度下维持良好的发光质量。
至于第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b、第三发光二极管芯片12c如何与外界电源电连接而发光，在此简单说明如下，但本实施例的技术并不局限于此。例如，光源装置10还包括一电路板20，电路板20设置于基板11上，用以与第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c电连接。因此，电路板20在接收外界电源后将供电给第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c，使第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c发出光线至光波导元件13中。其中，若第一支撑元件14a、第二支撑元件14b及第三支撑元件14c包括三金属支撑元件时，第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c可分别通过一导线及一金属支撑元件与电路板20电连接。例如，第一发光二极管芯片12a通过一第一导线21a及第一支撑元件14a与电路板20电连接，第二发光二极管芯片12b通过一第二导线21b及第二支撑元件14b与电路板20电连接，第三发光二极管芯片12c通过一第三导线21c及第三支撑元件14c与电路板20电连接。其中，第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c的正极可以对应地与第一支撑元件14a、第二支撑元件14b及第三支撑元件14c等三金属支撑元件电连接。或者是，第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c的负极可以对应地与第一支撑元件14a、第二支撑元件14b及第三支撑元件14c等三金属支撑元件电连接。此外，第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c可分别通过二导线与电路板20电连接。
然本实施例所属技术领域中的技术人员也可以明了本实施例的技术并不局限在此，例如，光波导元件14包括一合光棱镜(X-cube)或一分色棱镜(dichroic prism)。此外，基板11包括一金属基板或一蓝宝石基板，可以帮助光源装置10散热至外界。另外，第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c包括一红光(R)发光二极管芯片、一绿光(G)发光二极管芯片及一蓝光(B)发光二极管芯片的组合，则光波导元件13可以进行红光、绿光及蓝光的混光作用，并于出光面13d发射出所混成的白光。再者，第一发光二极管芯片12a、第二发光二极管芯片12b及第三发光二极管芯片12c为三个白光发光二极管芯片。又，光源装置10可以应用在背光模块、摄像装置、图像投影装置或大型广告板上。
本实施例还可将数个光源装置10排成一列或一阵列，以提供更大范围的平面背光。
本发明上述实施例所公开的光源装置，其以光波导元件进行三个发光二极管芯片的混光设计，可以达到良好的混光效果，且提供全方位的均匀白光。此外，本实施例使用发光二极管芯片以作为光源，可以免除如灯管所面临的资源回收困难及汞污染环境的问题，相当符合环保需求。
综上所述，虽然本发明已以一优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种光源装置，包括一基板；一第一发光二极管芯片，设置于该基板的一侧；一第二发光二极管芯片，相对于该第一发光二极管芯片设置于该基板的另一侧；一第三发光二极管芯片，以位于该第一发光二极管芯片及该第二发光二极管芯片之间的方式设置于该基板上；以及一光波导元件，设置于该第三发光二极管之上，并位于该第一发光二极管芯片及该第二发光二极管芯片之间，该光波导元件具有分别对应于该第一发光二极管芯片、该第二发光二极管芯片及该第三发光二极管芯片的第一入光面、第二入光面及第三入光面，以及出光面，该光波导元件用以从该第一入光面、该第二入光面及该第三入光面对应地接收该第一发光二极管芯片、该第二发光二极管芯片及该第三发光二极管芯片所发射的光线，并将所接收的光线进行混光，以在该出光面发射出混光后的光线。
2.如权利要求1所述的光源装置，还包括一第一支撑元件、一第二支撑元件、一第三支撑元件及一第四支撑元件，设置于该基板上，用以分别支撑该第一发光二极管芯片、该第二发光二极管芯片、该第三发光二极管芯片及该光波导元件于该基板之上。
3.如权利要求2所述的光源装置，还包括一拦坝，具有一底部、一顶部及一贯穿该底部及该顶部的容置空间，该底部与该基板连接，该容置空间用以容纳该第一发光二极管芯片、该第二发光二极管芯片、该第三发光二极管芯片、该光波导元件、该第一支撑元件、该第二支撑元件、该第三支撑元件及该第四支撑元件。
4.如权利要求3所述的光源装置，其中该拦坝包括一反射性金属或金属合金。
5.如权利要求3所述的光源装置，还包括一镜头，与该顶部连接，用以封住该容置空间的上端开口。
6.如权利要求5所述的光源装置，其中该镜头或该拦坝具有一第一散热对流孔，该基板具有一第二散热对流孔。
7.如权利要求6所述的光源装置，还包括一散热片，设置于该基板下，并具有一第三散热对流孔，该第三散热对流孔对应于该第二散热对流孔。
8.如权利要求1所述的光源装置，还包括一电路板，设置于该基板上，用以与该第一发光二极管芯片、该第二发光二极管芯片及该第三发光二极管芯片电连接。
9.如权利要求1所述的光源装置，其中该第一发光二极管芯片、该第二发光二极管芯片及该第三发光二极管芯片包括一红光(R)发光二极管芯片、一绿光(G)发光二极管芯片及一蓝光(B)发光二极管芯片的组合。
10.如权利要求1所述的光源装置，其中该第一发光二极管芯片、该第二发光二极管芯片及该第三发光二极管芯片为三个白光发光二极管芯片。
全文摘要
一种光源装置，包括基板、第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片、第三发光二极管芯片及光波导元件。第一发光二极管芯片设置于基板一侧，第二发光二极管芯片相对于第一发光二极管设置于基板另一侧。第三发光二极管芯片以位于第一发光二极管芯片及第二发光二极管芯片之间的方式设置于基板上。光波导元件设置于第三发光二极管上，并位于第一发光二极管芯片及第二发光二极管芯片之间。光波导元件用以从第一入光面、第二入光面及第三入光面对应地接收第一发光二极管芯片、第二发光二极管芯片及第三发光二极管芯片所发射的光线，并将所接收的光线进行混光，以在出光面发射出混光后的光线。
文档编号H01L25/10GK1929128SQ20051009906
公开日2007年3月14日 申请日期2005年9月6日 优先权日2005年9月6日
发明者陈荣耀 申请人:明基电通股份有限公司