[實用新型]多光譜光源及投影儀

有效

• 申請號: 201822080520.4
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN209570795U
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 李剛
• 申請（專利權）人: 深圳大道半導體有限公司
• 主分類號: G03B21/20
• 分類號: G03B21/20;H01L33/50;H01L33/52;H01L33/58;H01L33/60;H05B33/08
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 林儉良;王少虹

本實用新型公開了一種多光譜光源及投影儀，多光譜光源包括具有相對的第一表面和第二表面的基板，設置在基板的第一表面的發光陣列、光致發光層以及導電電路；發光陣列包括多個發光光譜不同的發光組，每一個發光組包括至少一個發光元件；發光元件通過導電電路導電連接；光致發光層設置在發光陣列上；分屬不同發光組的發光元件所產生的光經過光致發光層后產生不同的出光光譜。本實用新型的多光譜光源，通過光致發光層在發光陣列上的設置，使得不同發光元件所產生的光經過光致發光層后產生不同的出光光譜，達到所需的多光譜且提高光使用效率。發光陣列的多個發光元件可用同一外接電源進行驅動，降低成本及系統復雜程度。

技術領域

本實用新型涉及光源技術領域，尤其涉及一種適用于投影儀的多光譜光源及投影儀。

背景技術

投影儀作為一種可移動成像顯示設備己廣泛應用于工業、商業，家居等領域，特別是作為一種無屏電視，便攜式投影儀己日益成為與傳統電視相輔相承的顯示裝備。隨著產品性價比的不斷提升，其市場規模也不斷擴大，很快會成為繼智能手機后，影視、游戲、大數據顯示與互通領域的消費類產品。

LED作為一種環保、節能、長壽命的照明光源己開始替代傳統鹵素燈、氙氣燈、汞燈作為投影儀光源。通常用于投影儀的LED光源有紅綠藍三色LED或白色LED。

圖1為常見的采用紅光、綠光和藍光芯片制作的RGB三色LED，包括基板10、紅光芯片11、綠光芯片12和藍光芯片13、透光層14、圍壩15和外接焊盤16、17。當外接電源通過各自的外接焊盤16、17分別給紅光芯片11、綠光芯片12和藍光芯片13供電時，紅光芯片11、綠光芯片12和藍光芯片13所產生的紅光、綠光和藍光穿過透光層14后疊加形成白光。通過調節通過紅光芯片11、綠光芯片12和藍光芯片13的電流大小，可以調節三色疊加形成的白光的顏色或紅光、綠光和藍光的光強比。

綠光芯片12和藍光芯片13通常采用的半導體材料為GaN及其合金，而紅光芯片11通常采用的半導體材料為AlInGaP及其合金。由于不同顏色的發光芯片采用不同的半導體材料，使得GaN基的綠光芯片12和藍光芯片13與AlInGaP基的紅光芯片11在光電特性、熱特性、衰減特性上差異很大。當RGB三色LED作為光源應用于投影儀時，由于紅光芯片11與綠光芯片12和藍光芯片13的不同表現，在使用過程中與初始白平衡的偏離會不斷地增加，繼而嚴重影響投影品質。由于綠光芯片12和藍光芯片13與紅光芯片11的驅動電壓不同，不能采用相同的電源對三種芯片進行單獨驅動或一起驅動，進一步增加了制造成本與系統的復雜程度。

顯然，如果能采用同一種半導體材料同時又能實現RGB三色混合形成白光，不僅能確保在使用過程中的投影品質，還能簡化電源設計。在使用過程中，由于無需再通過原位檢測來調整綠光芯片12、藍光芯片13與紅光芯片11的工作電流，不僅可大幅降低制造成本，又能簡化系統的復雜程度。

圖2為常見的白光LED示意圖，包括基板20、藍光芯片21、透光層22、圍壩23以及外接焊盤24、25。透光層22至少包括一種熒光粉。外接電源通過外接焊盤24、25給藍光芯片21供電時，藍光芯片21所產生的一部分藍光會穿過透光層22，藍光芯片21所產生的另一部分藍光會激發透光層22中的黃色熒光粉產生黃光，二者疊加形成白光。通過配制不同的熒光粉可以產生不同色溫與不同顯色指數的白光。

如果把白光LED作為光源應用于投影儀，當藍光芯片21產生的藍光和由部分藍光激發熒光粉所產生的黃光通過液晶屏和濾光片時，由于黃光光譜很寬，其中也包含了紅光和綠光，濾掉黃光光譜中絕大部分非紅色和非綠色的光以后也能產生投影所需要的紅光和綠光。在白光LED所產生的白光中，真正能通過液晶屏和濾光片的紅光和綠光只占了其出光量中的極小部分，顯然，白光的使用效率非常低。