專利名稱：光源模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種光源模組，尤其涉及一種利用紫外光發(fā)光二極管晶片作為發(fā)光源的光源模組。
背景技術(shù)：
紫外(ultraviolet, uv)光為一種電磁福射,其波長比可見光短,為10 400納米(nm),目前多應(yīng)用于干燥、固化(curing)及微影(lithography)等領(lǐng)域,例如:利用紫外光照射以縮短印刷油墨干燥的時間、使紫外線固化樹脂硬化以及光阻曝光。傳統(tǒng)多使用高壓水銀燈(或稱汞燈)以產(chǎn)生紫外光，然而水銀燈具有耗電量高及點亮?xí)r容易產(chǎn)生高溫等缺點，加上水銀燈具有毒性，因而逐漸地被具有耗電量小、不含汞及使用壽命長的發(fā)光二極體所取代。配合參閱圖1，為現(xiàn)有技術(shù)中的紫外光發(fā)光二極體光源模組的局部剖視圖。紫外光發(fā)光二極體光源模組50包含一電路板510、多個發(fā)光二極體520及一透光罩體530,電路板510較佳地為印刷電路板(printed circuit board, PCB)且其上預(yù)先形成有多數(shù)電路布線(未圖標(biāo))及焊墊(未圖示)。發(fā)光二極體520設(shè)置于電路板510并電連接于電路板510，各發(fā)光二極體520包含一封裝座體522、二導(dǎo)電支架524、至少一發(fā)光二極管晶片526及一光學(xué)透鏡528,封裝座體522使用絕緣材料制作而成并具有一容置槽523。導(dǎo)電支架524的一端貫穿封裝座體522并位于容置槽523，另一端自封裝座體522外側(cè)翻轉(zhuǎn)至封裝座體522底面，用以與電路板510形成電性連接。發(fā)光二極管晶片526設(shè)置于該容置槽523，并通過多數(shù)導(dǎo)線527電連接于多個導(dǎo)電支架524,其中發(fā)光二極體520可以包含一個或多個發(fā)光二極管晶片526,于此僅以一個為例說明。光學(xué)透鏡528可以為膠體，如環(huán)氧樹脂Gpoxy)或硅樹脂(silicon)，并填充于容置槽523以包覆多數(shù)導(dǎo)線527及發(fā)光二極管晶片526 ;另外，光學(xué)透鏡528具有一外凸弧面，以擴(kuò)大通過的光線的折射角度。封裝座體522雖然可以有效地提升發(fā)光二極體520的絕緣性，但卻使得發(fā)光二極體520的散熱效果差，致使發(fā)光二極管晶片526的發(fā)光效率及使用壽命降低；加上發(fā)光二極體520必須包含封裝座體522及光學(xué)透鏡528，使得整體的體積大，使得相鄰的二發(fā)光二極體520之間的排列距離d大，也即多個發(fā)光二極體520無法達(dá)到緊密排列，進(jìn)而使得紫外光發(fā)光二極體光源模組50的光均勻度差。另外，環(huán)氧樹脂或硅樹脂制成的光學(xué)透鏡528于吸收紫外光后，會逐漸地劣化變黃，使得紫外光發(fā)光二極體光源模組50的光穿透率差并產(chǎn)生色偏。此外，透光罩體530與發(fā)光二極管晶片526之間的設(shè)置距離h大大的影響紫外光發(fā)光二極體光源模組50的光均勻度；當(dāng)透光罩體530距離發(fā)光二極管晶片526近，雖然可以有效地提升投射至透光罩體530之光線的輻射照度，但卻使得光均勻度差；若提高透光罩體530與發(fā)光二極管晶片526之間的設(shè)置距離h，雖然可以使紫外光發(fā)光二極體光源模組50的光均勻度提升，但卻使得輻射照度減弱，并可能致使紫外光發(fā)光二極體光源模組50無法符合干燥、固化及微影的需求。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種光源模組，可以有效地降低整體高度以提供輻射照度并產(chǎn)生一均勻出光面。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種光源模組，包括一散熱基板，具有一電路層；多個發(fā)光二極管晶片，直接地排列于所述散熱基板的一側(cè)并電連接于所述電路層，所述的多個發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為220 450納米；以及一熱交換機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述散熱基板的另一側(cè)。較佳地，還包括一透光罩體，撐立于所述散熱基板設(shè)置有所述的多個發(fā)光二極管晶片的一側(cè)并罩合所述的多個發(fā)光二極管晶片。
較佳地，所述的多個發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為365納米、385納米及395納米的其中之一。較佳地，所述的多個發(fā)光二極管晶片呈矩陣排列。較佳地，相鄰的兩列沿著一第一軸向排列的多個發(fā)光二極管晶片分別于一垂直于所述第一軸向的第二軸向呈錯位設(shè)置。較佳地，所述的多個發(fā)光二極管晶片包含:多個第一發(fā)光二極管晶片，所述第一發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為390 400納米；多個第二發(fā)光二極管晶片，所述第二發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為380 390納米；多個第三發(fā)光二極管晶片，所述第三發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為360 370納米。較佳地，所述第一發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段395納米，所述第二發(fā)光二極體的發(fā)光波段為385納米，所述第三發(fā)光二極體的發(fā)光波段為365納米。較佳地，還包括多個導(dǎo)線，跨接于所述的多個發(fā)光二極管晶片及所述電路層。較佳地，所述透光罩體包括一抗紅外線鍍膜，設(shè)置于所述透光罩體的一內(nèi)表面。較佳地，還包括一座體、一固定框及多個固定件，所述座體具有多個固定孔，所述固定框位于所述透光罩體的一側(cè)并具有多個對應(yīng)所述固定孔的穿孔，所述的多個固定件貫穿所述的多個穿孔并固接于所述固定孔使所述透光罩體與所述座體合形成一容置空間，所述散熱基板、所述的多個發(fā)光二極管晶片及熱交換機(jī)構(gòu)位于所述容置空間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的光源模組的發(fā)光二極管晶片直接地設(shè)置于散熱基板上，可以降低相鄰的兩發(fā)光二極管晶片的排列距離，以提升光源模組的出光均勻度 ’另夕卜，可以降低透光罩體與發(fā)光二極管晶片之間的設(shè)置距離，使光源模組的整體高度降低并提升光源模組的輻射照度，以適用于干燥、固化及微影的需求。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的紫外光發(fā)光二極體光源模組的局部剖視圖。圖2為本實用新型光源模組第一實施例的光源模組的立體分解圖。[0024]圖3為本實用新型光源模組第一實施例的光源模組的組合圖。圖4為本實用新型光源模組第一實施例的光源模組的剖視圖。圖5為本實用新型光源模組第一實施例的光源模組的局部剖視圖及光行進(jìn)路徑示意圖。圖6中(a)、(b)為本實用新型光源模組第一實施例的光源模組的局部放大圖。圖7為本實用新型光源模組第二實施例的發(fā)光二極管晶片在電路基板上的排列示意圖。圖8為本實用新型光源模組第三實施例的發(fā)光二極管晶片在電路基板上的排列示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。—般而言，發(fā)光二極管晶片(light emitting diode chip,或稱發(fā)光二極體晶粒)，是指于一單晶片(如:藍(lán)寶石基板)上通過磊晶成長法做成的磊晶片，于形成金屬電極后再行切割而成的多個單元，并且各個切割而得的單元可以獨立發(fā)光。配合參閱圖2、圖3及圖4，分別為本實用新型第一實施例的光源模組的立體分解圖、組合圖及剖視圖。光源模組10供設(shè)置于干燥機(jī)、固化機(jī)或曝光機(jī)，并朝向照射物投射光線，照射物對應(yīng)設(shè)置有光源模組10專用的油墨、(樹脂)膠材及光阻，光源模組10主要用以提升油墨的干燥速度、使(樹脂)膠材固化以及于光阻上形成對應(yīng)光罩的圖案。光源模組10包含一散熱基板110、多個發(fā)光二極管晶片120、一透光罩體130及一熱交換機(jī)構(gòu)140。散熱基板110大致呈矩形，但不以此為限。散熱基板110為具有高熱傳導(dǎo)性的基板，其可以使用銅、鋁等金屬、復(fù)合性金屬或陶瓷等低熱阻材料制成，并且散熱基板110的其中的一表面111形成有一電路層112，電路層112可以為銀漿線路或銅箔線路。于本實施例中，電路層112形成于散熱基板110的上表面。發(fā)光二極管晶片120的發(fā)光波段為220 450納米(nm)，為紫外光；發(fā)光二極管晶片120的發(fā)光角度Ψ (如圖5所示)為90 120度，且可以為單波長發(fā)光二極管晶片或多波長發(fā)光二極管晶片。發(fā)光二極管晶片120直接地排列于散熱基板110的一側(cè)并電連接于電路層112，故散熱基板110可以快速地導(dǎo)離發(fā)光二極管晶片120點亮?xí)r產(chǎn)生的熱能，避免發(fā)光二極管晶片120的結(jié)面溫度(junction temperature)上升而導(dǎo)致整體發(fā)光效率降低；另外，可以提升相鄰的二發(fā)光二極管晶片120的排列距離D(如圖5所示)，以提升光源模組10單位面積的輻射照度。于本實施例中，光二極管晶片120以256個為例，且排列為正方形，實際實施時則不以此為限。值得一提的是，假使在不改變光源模組10的輻射照度的情況下，發(fā)光二極管晶片120的排列密度提升，就可以降低各發(fā)光二極管晶片120的輻射照度，如此一來，可以有效地降低整體成本支出。另外，多個發(fā)光二極管晶片120通過多個導(dǎo)線190電連接于電路層112 (如圖6中
a、b所示)。其中，水平式發(fā)光二極管晶片(如圖6a所示)120通過二導(dǎo)線190以電連接發(fā)光二極管晶片120的電極121與電路層112 ;垂直式發(fā)光二極管晶片120的其中一電極121直接地電連接于電路層112，另一電極121則通過一導(dǎo)線190以電連接于電路層112。再參閱圖1及圖4，透光罩體130撐立于散熱基板110設(shè)置有發(fā)光二極管晶片120的一側(cè)并罩合發(fā)光二極管晶片120，故可以降低透光罩體130與發(fā)光二極管晶片120之間的設(shè)置高度H(如圖5所示)，并可以提升光源模組10的輻射照度。透光罩體130使用透光材質(zhì)制成，于本實施例中，透光罩體130使用石英材質(zhì)制成，以提升紫外光的穿透率，并可避免如現(xiàn)有技術(shù)中使用環(huán)氧樹脂(epoxy)或硅樹脂(silicon)因吸收紫外光而產(chǎn)生劣化及光衰的情形產(chǎn)生。另外，透光罩體130可依光線穿透率的不同而呈透明狀、半透明狀或霧面狀，其中，呈霧面狀的透光罩體130可以更有效地提升光源模組10投射至照射物的光線的均勻度。又，透光罩體130于鄰近于發(fā)光二極管晶片120的一表面131還包含一抗紅外線(ant1-1nfrared)鍍膜132,以濾除紅外線成份；于本實施例中，抗紅外線鍍膜132以設(shè)置于透光罩體130之內(nèi)表面為例。熱交換機(jī)構(gòu)140設(shè)置于散熱基板110的相反設(shè)置發(fā)光二極管晶片120的一側(cè)，用以加速導(dǎo)離發(fā)光二極管晶片120點亮?xí)r產(chǎn)生的熱能。于本實施例中，熱交換機(jī)構(gòu)140以風(fēng)扇為例，于實際實施時，熱交換機(jī)構(gòu)140可以提供為散熱鰭片、熱管或均溫板(vaporchamber)。光源模組10還包含一座體150、一固定框160及多個固定件170，座體150具有多個固定孔152，固定框160具有多個對應(yīng)多個固定孔152的穿孔162，多個固定件170貫穿多個穿孔162并固接于多個固定孔152 ;于本實施例中，固定孔152、穿孔162及固定件170分別以4個為例，但不以此為限。固定框160用以將透光罩體130固定于座體150上，且座體150與透光罩體130配合界定一容置空間180，散熱基板110、發(fā)光二極管晶片120及熱交換機(jī)構(gòu)140設(shè)置于容置空間180。另外，座體150還包含多個散熱孔154，用以供與外界空氣對流，以達(dá)到較佳的散熱效果。配合參閱圖7，為本實用新型第二實施例的光源模組的俯視圖。本實施例的光源模組IOa大致與上述第一實施例相同，其不同之處在于發(fā)光二極管晶片120a ;于本實施例中，發(fā)光二極管晶片120a以30個為例，且其發(fā)光波段可以為365nm、385nm或395nm，但不以此為限。另外，相鄰的兩列沿著一第一軸向(如X軸)排列的發(fā)光二極管晶片120a于一垂直于第一軸向的第二軸向(如Y軸)呈錯位設(shè)置，且通過發(fā)光二極管晶片120a的發(fā)光角度Ψ以調(diào)整相鄰的二發(fā)光二極管晶片120a的排列距離D以達(dá)到光線互補(bǔ)的效果，使光源模組IOa達(dá)到均勻輻射照度的效果。配合參閱圖8，為本實用新型第三實施例的光源模組的俯視圖。本實施例的光源模組IOb大致與上述第一實施例相同,其不同之處在于發(fā)光二極管晶片120b ;于本實施例中，發(fā)光二極管晶片120b以72個為例，并且呈矩陣狀地排列于散熱基板110，實際實施時則不以此為限。發(fā)光二極管晶片120b包含多個第一發(fā)光二極管晶片122b、多個第二發(fā)光二極管晶片124b及多個第三發(fā)光二極管晶片126b ;第一發(fā)光二極管晶片122b的發(fā)光波段介于390 400nm之間，且較佳地為395nm ;第二發(fā)光二極管晶片124b的發(fā)光波段介于360 370nm,且較佳地為385nm ;第三發(fā)光二極管晶片126b的發(fā)光波段介于360 370nm，且較佳地為365nm。另外，第一發(fā)光二極管晶片122b的使用數(shù)量等于第二發(fā)光二極管晶片124b的使用數(shù)量，第三發(fā)光二極管晶片126b的使用數(shù)量大于第二發(fā)光二極管晶片124b，如此一來，光源模組IOb的頻譜分布可以近似于水銀燈的頻譜分布。當(dāng)然，發(fā)光二極管晶片120b的排列方式也可以相同于第二實施例的光源模組10a。于實際實施時,第一發(fā)光二極管晶片122b、第二發(fā)光二極管晶片124b及第三發(fā)光二極管晶片126b的排列方式及使用數(shù)量可以依照射物使用之油墨、(樹脂)膠材或光阻所需之照射波長不同而加以調(diào)整。綜合以上所述，本實用新型的發(fā)光二極管晶片直接地設(shè)置于散熱基板上，可以降低相鄰的兩發(fā)光二極管晶片的排列距離，以提升光源模組的出光均勻度；另外，可以降低透光罩體與發(fā)光二極管晶片之間的設(shè)置距離，使光源模組的整體高度降低并提升光源模組的輻射照度。以上結(jié)合最佳實施例對本實用新型進(jìn)行了描述，但本實用新型并不局限于以上揭示的實施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
權(quán)利要求1.一種光源模組，包括: 一散熱基板，具有一電路層； 多個發(fā)光二極管晶片，直接地排列于所述散熱基板的一側(cè)并電連接于所述電路層，所述的多個發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為220 450納米；以及 一熱交換機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述散熱基板的另一側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的光源模組，其特征在于:還包括一透光罩體，撐立于所述散熱基板設(shè)置有所述的多個發(fā)光二極管晶片的一側(cè)并罩合所述的多個發(fā)光二極管晶片。
3.如權(quán)利要求1所述的光源模組，其特征在于:所述的多個發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為365納米、385納米及395納米的其中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的光源模組，其特征在于:所述的多個發(fā)光二極管晶片呈矩陣排列。
5.如權(quán)利要求1所述的光源模組，其特征在于:相鄰的兩列沿著一第一軸向排列的多個發(fā)光二極管晶片分別于一垂直于所述第一軸向的第二軸向呈錯位設(shè)置。
6.如權(quán)利要求4或5所述的光源模組，其特征在于:所述的多個發(fā)光二極管晶片包含: 多個第一發(fā)光二極管晶片，所述第一發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為390 400納米； 多個第二發(fā)光二極管晶片，所述第二發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為380 390納米； 多個第三發(fā)光二極管晶片，所述第三發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為360 370納米。
7.如權(quán)利要求6所述的光源模組，其特征在于:所述第一發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段395納米，所述第二發(fā)光二極體的發(fā)光波段為385納米，所述第三發(fā)光二極體的發(fā)光波段為365納米。
8.如權(quán)利要求1所述的光源模組，其特征在于:還包括多個導(dǎo)線，跨接于所述的多個發(fā)光二極管晶片及所述電路層。
9.如權(quán)利要求2所述的光源模組，其特征在于:所述透光罩體包括一抗紅外線鍍膜，設(shè)置于所述透光罩體的一內(nèi)表面。
10.如權(quán)利要求2所述的光源模組，其特征在于:還包括一座體、一固定框及多個固定件，所述座體具有多個固定孔，所述固定框位于所述透光罩體的一側(cè)并具有多個對應(yīng)所述固定孔的穿孔，所述的多個固定件貫穿所述的多個穿孔并固接于所述固定孔使所述透光罩體與所述座體合形成一容置空間，所述散熱基板、所述的多個發(fā)光二極管晶片及熱交換機(jī)構(gòu)位于所述容置空間。
專利摘要本實用新型公開了一種光源模組，包括一散熱基板，具有一電路層；多個發(fā)光二極管晶片，直接地排列于所述散熱基板的一側(cè)并電連接于所述電路層，所述的多個發(fā)光二極管晶片的發(fā)光波段為220～450納米；以及一熱交換機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述散熱基板的另一側(cè)。本實用新型的光源模組可降低該光源模組的高度并提升該光源模組的輻射照度。
文檔編號F21V19/00GK202946977SQ201220663458
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者陳建仰 申請人:志圣工業(yè)股份有限公司