本實用新型是關于半導體元件，且特別是有關于以發(fā)光二極管作為光源的光源模塊。

背景技術：

車牌辨識系統(tǒng)是一種在影像處理領域中常見的影像辨識技術。為了提高辨識效果，車牌辨識系統(tǒng)中用以擷取車牌影像所需的發(fā)光模塊及收光模塊多會依據(jù)車牌顏色調(diào)整其適用波段。

然而，當車牌辨識系統(tǒng)的適用波段落在紅光頻譜，且此車牌辨識系統(tǒng)應用于一般道路時，車牌辨識系統(tǒng)發(fā)出的紅光可能導致用路人將車牌辨識用紅光誤認為交通號志中的紅色燈號，進而影響道路安全。

技術實現(xiàn)要素：

依據(jù)本實用新型提供一種光源模塊，其包含基板、第一發(fā)光二極管芯片及波長轉(zhuǎn)換層。第一發(fā)光二極管芯片定位于基板上，并具有以900納米至1000納米波長的放射；波長轉(zhuǎn)換層定位于發(fā)光二極管芯片上方，波長轉(zhuǎn)換層與第一發(fā)光二極管芯片的部分放射發(fā)生波長轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生小于900納米波長的放射。

在本實用新型的一實施方式中，波長轉(zhuǎn)換層可呈圓弧狀地定位于第一發(fā)光二極管芯片上方，且波長轉(zhuǎn)換層與第一發(fā)光二極管芯片的部分放射發(fā)生波長轉(zhuǎn)換并可產(chǎn)生可見光。

在本實用新型的另一實施方式中，光源模塊還可包含透光膠體層，其可呈圓弧狀地包覆第一發(fā)光二極管芯片及波長轉(zhuǎn)換層。

在本實用新型的又一實施方式中，光源模塊還可以包含第二發(fā)光二極管芯片，其定位于基板上并與第一發(fā)光二極管芯片形成串聯(lián)連接，且波長轉(zhuǎn)換層可同時包覆第二發(fā)光二極管芯片。第二發(fā)光二極管芯片可具有以660納米至900納米波長的放射。

根據(jù)本實用新型另提供一種光源模塊，其包含基板、多個第一發(fā)光二極管芯片、第二發(fā)光二極管芯片及波長轉(zhuǎn)換層。第一發(fā)光二極管芯片定位于基板上，第一發(fā)光二極管芯片具有以900納米至1000納米波長的放射。第二發(fā)光二極管芯片定位于基板上，并具有以660納米至900納米波長的放射；波長轉(zhuǎn)換層包覆第一發(fā)光二極管芯片及第二發(fā)光二極管芯片，波長轉(zhuǎn)換層與第一發(fā)光二極管芯片的部分放射發(fā)生波長轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生小于900納米波長的放射，第一發(fā)光二極管芯片以等間隔地環(huán)繞在第二發(fā)光二極管芯片周圍。

在本實用新型的一實施方式中，第一發(fā)光二極管芯片可并聯(lián)連接，且第二發(fā)光二極管可與并聯(lián)連接的第一發(fā)光二極管芯片形成串聯(lián)連接。再者，波長轉(zhuǎn)換層與第一發(fā)光二極管芯片的部分放射發(fā)生波長轉(zhuǎn)換并可產(chǎn)生可見光。

在本實用新型的另一實施方式中，光源模塊還可還包含電路層及多個導線，電路層設于基板上，導線跨接于電路層、第一發(fā)光二極管芯片及第二發(fā)光二極管芯片之間，以使等第一發(fā)光二極管芯片及第二發(fā)光二極管芯片形成電性連接。更具體言之，第一發(fā)光二極管芯片可為垂直結構式芯片，第二發(fā)光二極管芯片可為水平結構式芯片；第一發(fā)光二極管芯片定位于電路層中的正電極，且第一發(fā)光二極管芯片的下電極與正電極形成物理及電性連接；導線除了跨接于第一發(fā)光二極管芯片的上電極和第二發(fā)光二極管芯片的第一電極間，還跨接于第二發(fā)光二極管芯片的至少第二電極和電路層中的負電極間。

附圖說明

圖1繪示依照本實用新型第一實施方式的光源模塊的俯視圖；

圖2繪示依照本實用新型第一實施方式的光源模塊的側(cè)視圖；

圖3繪示依照本實用新型第一實施方式的光源模塊的電路圖；及

圖4繪示依照本實用新型第二實施方式的光源模塊的側(cè)視圖。

其中，附圖標記：

1、3 光源模塊

10、30 基板

11a 正電極

11b 負電極

12、32 第一發(fā)光二極管芯片

120 上電極

122 下電極

14 第二發(fā)光二極管芯片

140 第一電極

142 第二電極

16、36 波長轉(zhuǎn)換層

160、360 螢光粉

18、19 導線

31 電路層

320 電極

38 透光膠體層

具體實施方式

請參閱圖1及圖2，其等分別繪示依照本實用新型第一實施方式的光源模塊的俯視圖及側(cè)視圖。在圖1中，光源模塊1包含基板10、至少一第一發(fā)光二極管芯片12、第二發(fā)光二極管芯片14，以及波長轉(zhuǎn)換層16；其中，第一發(fā)光二極管芯片12的數(shù)量可以為一個或多個，且在本實施方式中，第二發(fā)光二極管芯片12以兩個為例。

第一發(fā)光二極管芯片12及第二發(fā)光二極管芯片14分別定位于基板10上，并透過基板10截取操作所需電力；波長轉(zhuǎn)換層16至少包覆第一發(fā)光二極管芯片12，并用以與第一發(fā)光二極管芯片12的部分放射發(fā)生波長轉(zhuǎn)換并產(chǎn)生波長轉(zhuǎn)換的放射，波長轉(zhuǎn)換的放射的波長小于第一發(fā)光二極管芯片12的放射的波長。

在圖1及圖2中，基板10呈平板狀，其可以使用高分子材料、陶瓷或其他絕緣材料制成；當然，基板10也可以是外層包覆有絕緣層的金屬材料制成，藉以達到提高光源模塊1散熱的效果?；?0的表面貼設有由正電極11a及負電極11b構成的電路層。

第一發(fā)光二極管芯片12具有以900納米至1000納米波長的放射；換言之，第一發(fā)光二極管芯片12供產(chǎn)生紅外光線。第一發(fā)光二極管芯片12定位于基板10上，并與基板10上的電路層形成電性連接。在圖1中，第一發(fā)光二極管芯片12為垂直結構式芯片；也就是說，第一發(fā)光二極管芯片12的電極(即上電極120及下電極122)是排列在其半導體層的相對兩側(cè)。在進行固晶時，第一發(fā)光二極管芯片12的下電極122可直接地設于正電極11a上，再利用焊錫以使第一發(fā)光二極管芯片12與下電極122形成電性連接。

第二發(fā)光二極管芯片14具有以660納米至730納米波長的放射；換言之，第二發(fā)光二極管芯片14供產(chǎn)生紅光光線。第二發(fā)光二極管芯片14定位于基板10上，并與基板10上的電路層及第一發(fā)光二極管芯片12形成電性連接。在圖1中，第二發(fā)光二極管芯片14為水平結構式芯片；也就是說，第二發(fā)光二極管芯片14的電極(即第一電極140及第二電極142)都是排列在其半導體層的上表面；其中，第一電極140為正端，第二電極142為負端。在進行固晶時，第二發(fā)光二極管芯片14非設有第一電極140及第二電極142的下表面直接貼附于基板10；之后，再利用打線制程以使電路層、第一發(fā)光二極管芯片12及第二發(fā)光二極管芯片14形成電性連接(詳見后述)。

在圖1中，光源模塊1以包含兩個第一發(fā)光二極管芯片12及一個第二發(fā)光二極管芯片14為例；其中，每個第一發(fā)光二極管芯片12的發(fā)光功率可經(jīng)設計使小于第二發(fā)光二極管芯片14的功率，且第一發(fā)光二極管芯片12的發(fā)光功率的總和大致相同于第二發(fā)光二極管芯片14的發(fā)光功率。第二發(fā)光二極管芯片14定位在基板10的中心，第一發(fā)光二極管芯片12排列在第二發(fā)光二極管芯片14的相對兩側(cè)；藉此，可以有效地提高混光均勻度。要特別說明的是，當?shù)谝话l(fā)光二極管芯片12的數(shù)量大于兩個時，第一發(fā)光二極管芯片12會以第二發(fā)光二極管芯片14為圓心呈等角度地排列在第二發(fā)光二極管芯片12周邊，即第一發(fā)光二極管芯片12會圍繞第二發(fā)光二極管芯片12。藉由使多個第一發(fā)光二極管芯片12環(huán)繞于第二發(fā)光二極管芯片14可以提升光源模塊1放射的光色均勻度。

在完成固晶后，第一發(fā)光二極管芯片12會分別定位在正電極11a上，且第一發(fā)光二極管芯片12的下電極122可透過焊錫而與正電極11a形成物理連接及電性連接。之后，進行打線制程以使導線18跨設在第一發(fā)光二極管芯片12的上電極120和第二發(fā)光二極管芯片14的第一電極140間，以及使導線19跨設在第二發(fā)光二極管芯片14的第二電極142和負電極11b間，并形成如圖3所繪示的電路架構。

在圖3中，兩個第一發(fā)光二極管芯片12并聯(lián)連接，且其等的陽極連接于電源正端(未圖示)，其等的陰極連接于第二發(fā)光二極管14的陽極；第二發(fā)光二極管芯片12的陰極連接于電源負端(未圖示)，即第二發(fā)光二極管芯片14會與并聯(lián)連接的多個第一發(fā)光二極管芯片12串聯(lián)連接。

波長轉(zhuǎn)換層16中的螢光粉會160與第一發(fā)光二極管芯片12的放射發(fā)生波長轉(zhuǎn)換，并產(chǎn)生具有小于900納米波長的可見光放射。

更具體言之，波長轉(zhuǎn)換層16中的螢光粉160可以吸收第一發(fā)光二極管芯片12所放射的紅外光線，并利用向上轉(zhuǎn)換(Up-conversion)的特性，將紅外光線轉(zhuǎn)換成可見光；其中“向上轉(zhuǎn)換”也被稱為反史托克司位移(Anti-Stokes Shift)。簡言之，波長轉(zhuǎn)換層16中的螢光粉160會吸收相對較低能量的放射(例如前述的紅外光線)，并釋放出相對較高能量的放射(例如為綠光)。

由于第二發(fā)光二極管芯片14提供不能與波長轉(zhuǎn)換層16中螢光粉160發(fā)生波長轉(zhuǎn)換的紅色光線，因此藉由有效地混合波長轉(zhuǎn)換層16所放射的綠光(即前述的波長轉(zhuǎn)換光線)和第二發(fā)光二極管芯片14放射的紅色光線可獲得人眼可視的橘色光線。

復參閱圖1，波長轉(zhuǎn)換層16呈圓弧狀地包覆第一發(fā)光二極管芯片12及第二發(fā)光二極管芯片14；藉此，可以達到擴大光源模塊1出光角度的效果；再者，波長轉(zhuǎn)換層16還能有效地防止第一發(fā)光二極管芯片12及第二發(fā)光二極管芯片14受外物撞擊而損壞，并避免水氣或粉塵附著于第一發(fā)光二極管芯片12及第二發(fā)光二極管芯片14表面而影響其發(fā)光效率或甚至損壞。然而，在實際實施時，波長轉(zhuǎn)換層16也可以僅包覆第一發(fā)光二極管芯片12，并與第一發(fā)光二極管芯片12的部分放射發(fā)生波長轉(zhuǎn)換。相較于以波長轉(zhuǎn)換層16同時包覆第一發(fā)光二極管芯片12及第二發(fā)光二極管芯片14來說，波長轉(zhuǎn)換層16只包覆第一發(fā)光二極管芯片12可以有效地降低第二發(fā)光二極管芯片12放射的紅色光線在波長轉(zhuǎn)換層16中傳遞時產(chǎn)生的損耗。

波長轉(zhuǎn)換層16中的螢光粉160能與合成樹脂(未另標號)，例如環(huán)氧樹脂或硅樹脂，結合，接著點注或涂布于第一發(fā)光二極管芯片12及/或第二發(fā)光二極管芯片14上，在進行干燥、凝固、硬化或固化(例如為紫外光固化或室溫固化)。

此外，光源模塊1還可以包含由適合的高分子材料，例如聚碳酸樹脂或其他光學透光材料所制成的透光膠體層，其被塑造在波長轉(zhuǎn)換層16上，其折射率經(jīng)設計使光線容易逸出光源模塊1。

本實用新型的光源模塊1可供應用于利用紅光作為辨識光源的車牌辨識系統(tǒng)中，因其第二發(fā)光二極管芯片14的發(fā)射為紅光，故可以提供準確的車牌辨識結果；再者，光源模塊1中的第一發(fā)光二極管芯片12的發(fā)射與波長轉(zhuǎn)換層16中螢光粉160的發(fā)射可與第二發(fā)光二極管芯片14的發(fā)射混合并產(chǎn)生人眼可視橘光，故可以避免用路人將車牌辨識用紅光誤認為交通號志中的紅光的問題產(chǎn)生。

請參閱圖4，其繪示依照本實用新型第二實施方式的光源模塊的側(cè)視圖。在圖4中，光源模塊3包含基板30、第一發(fā)光二極管芯片32、波長轉(zhuǎn)換層36及透光膠體層38。第一發(fā)光二極管芯片32具有約900納米至1000納米波長的放射。第一發(fā)光二極管芯片32定位于基板30上，并與形成在基板30上的電路層31形成電性連接。

在圖3中，第一發(fā)光二極管芯片32為覆晶結構式芯片；也就是說，第一發(fā)光二極管芯片32的正、負電極320是具有間隔地設在其半導體層的一側(cè)，而非兩側(cè)。在進行固晶時，第一發(fā)光二極管芯片32設有電極320的表面直接貼附于電路層31，并可利用焊錫以與電路層31形成電性連接。換言之，第一發(fā)光二極管芯片32的電極320會與電路層31形成物理連接及電性連接。

波長轉(zhuǎn)換層36設在第一發(fā)光二極管芯片32的頂部(即第一發(fā)光二極管芯片32非設有電極320的表面)，波長轉(zhuǎn)換層36中的螢光粉360會與第一發(fā)光二極管芯片32放射的光線發(fā)生波長轉(zhuǎn)換產(chǎn)生具有小于900納米波長的放射。

更具體言之，波長轉(zhuǎn)換層36中的螢光粉360可以吸收第一發(fā)光二極管芯片32所放射的紅外光線，并利用向上轉(zhuǎn)換的特性，將紅外光線轉(zhuǎn)換成可見光。簡言之，波長轉(zhuǎn)換層36中的螢光粉會吸收相對較低能量的發(fā)射(例如前述的紅外光線)，并釋放出相對較高能量的發(fā)射(例如為綠光)。

透光膠體層38由適合于高分子材料，例如聚碳酸樹脂或其他光學透光材料所制成的透光膠體層，其被塑造使包覆電路層31、第一發(fā)光二極管芯片32及波長轉(zhuǎn)換層36，且其折射率經(jīng)適當?shù)卦O計使光線容易逸出光源模塊3。

雖然本實用新型已以實施方式公開如上，但其并非用以限定本實用新型，任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作各種的更動與修改，因此本實用新型的保護范圍當視后附的權利要求書保護范圍所界定者為準。