[发明专利]光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作液晶显示器等的光源的光源装置。具体地说，本发明涉及一种有效利用半导体发光元件的射出光获取可长期清晰、无色斑发光的高亮度光源装置。背景技术

一种作为半导体发光元件的小型发光二极管，可高效、颜色鲜艳地发光，不用担心灯泡被烧毁。该发光二极管的特征在于：具有优良的激励特性，并且对于振动及重复进行的接通/断开操作具有耐受性。因此，该发光二极管适合用作各种指示器和液晶显示器的光源。

迄今，作为一种在液晶显示器等装置上实现全色显示的光源装置，为人所知的有发光二极管(LED)灯泡。这种LED灯泡包括三个(即所谓的RGB)半导体发光元件，分别发出红、蓝、绿光。这三个半导体发光元件作为一组设置在基板上。

据知，另外还有一种全色光源装置，该装置设有三个分别发射红、蓝、绿光的半导体发光元件，设置于引线框架上。

用于这种光源装置的发光二极管具有优良的单色峰值波长。因此，在采用例如各自发出红、蓝、绿光的发光二极管构成白光光源装置的场合，要求将这些发射不同颜色光的发光二极管设置成互相靠近，以使各种颜色的光漫射并混和。

具体而言，为获得发出白光的光源装置，需要红、蓝、绿三种发光二极管，或者蓝绿色与黄色两种发光二极管。就是说，为获得发出白光的光源装置，需要使用多种发光颜色不同的发光二极管。

另外，半导体发光二极管芯片在色调与亮度上具有不一致性。当多个发光二极管采用不同材料制成时，由于每个发光二极管芯片的激励功率互不相同，就需要个别地进行电源设置。

因此，为发出白光，需对加到每个发光二极管上的电流等进行调节。问题是，所使用的发光二极管在温度特性与老化程度上会有差异，且其色调也会改变。再者，当来自每个发光二极管芯片的发射光不能均匀混和时，出射光可能包含不均匀的颜色，因此就不能获得符合要求的白色光。

具体地说，对于在基板上设置红、蓝、绿三种半导体发光元件并将其作为一组使用的光源装置，存在光源装置尺寸过大的问题。此外，由于半导体发光元件之间存在距离，还会出现不易混色、混色不匀以及单个发光装置的面色粗糙等问题。

对于在引线框架等上设置红、蓝、绿三种半导体发光元件的光源装置，为获得白光，需要给红、蓝、绿三色的所有半导体发光元件供电。因此，存在耗电大、不利于节能的问题，并且还要给便携(移动)式装置提供电池放置空间。

日本公开特许公报平7-99345号、平10-190066号与平10-242513号中曾公开解决了上述问题的光源装置。

在日本公开特许公报平7-99345号中公开的光源装置中，一种LED芯片被置于一杯状物的底部。然后，在该杯状物内充填含有波长转变荧光物质(或用以部分吸收发光芯片的发射波长的滤光物质)的树脂(彩色转换物质)，将该LED芯片的发光波长改变为其他波长。之后，在上述树脂的周围再设置树脂。

日本公开特许公报平10-190066号中公开的光源装置，设有一种用芯片键合件(die bonding member)固定在基板上的LED芯片和一种设置在该LED芯片上的彩色转换件。该彩色转换件含有一种至少可吸收一部分LED芯片发出的光、将其波长转变后再发光的荧光物质。

对于日本公开特许公报平10-242513号中公开的光源装置，一对安装引线配备有所述光源装置。一根安装引线的前边缘做成杯状，其中放置氮化镓半导体LED芯片。该LED芯片经由一内引线跟另一安装引线电连接。在该杯状物中充填包含荧光物质的透明树脂。在另一种光源装置中，氮化镓半导体LED芯片被安放在该装置的壳体内，在该壳体内充填包含荧光物质的透明树脂。

上述各公开特许公报中公开的光源装置可从一种半导体发光元件自身发射的发光颜色获得另一种发光颜色。具体而言，对于能转变LED芯片发射的光之波长的发光二极管，通过将来自蓝色发光二极管的光发射跟来自吸收上述光后发出黄光的荧光物质的光发射混合获得白光。

在上述任一公开特许公报中公开的光源装置中，在LED芯片上设有彩色转换件。因此，在获取白光的场合，LED芯片自身在其上方辐射的蓝光跟经设置在LED芯片上的彩色转换件转变所得的黄光形成的散射光，令人眼感觉到白光。

要获得清晰、明亮的白光，蓝光和黄光的分散与分布须均匀且稳定。但是，上述各公开特许公报中公开的结构中，蓝光被所述LED芯片上的彩色转换件遮挡了。光源装置的亮度取决于由彩色转换件转换得到的光跟该LED芯片自身辐射的蓝光合成的合成光的光量。因此，彩色转换件的分散与分布必须均匀，否则亮度就不会令人满意。