CN101582476B - 发光二极管及其支架模块 - Google Patents
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Abstract
一种发光二极管模块，包含一透明载体、一支架以及发光晶粒，其中，该载体凹设有复数个相间隔的凹槽，分别可供该等发光晶粒容纳于内形成出光区，另于载体具凹槽的相异面上设有一反射部，该反射部为至少一斜面，用以将透出凹槽侧壁外的光源反射至载体出光区周缘，以增加载体的均匀投射光源，且藉由扩充凹槽数量而可排列出所需的不同尺寸的线光源。
Description
技术领域
本发明是有关于一种发光二极管，特别是指一种利用透明载体上具有相对应位置的凹槽及斜面，以增加投射光源的发光二极管及其支架模块。
背景技术
以往针对面光源或需要具有多数颗发光晶粒的光源的产品，是透过将多数颗发光晶粒排列在电路板上，再以回焊(reflow solder)及波焊(wave solder)的焊接方式焊设在电路板上，但是，其在作业制造上比较麻烦且费时。
再者，经过回焊及波焊的焊接过程中，发光晶粒易受热而影响其光学特性并造成其寿命减少；此外，旧有架构还易导致投射光源不均匀(Hot-Spot)的质量问题，如图1所示。
发明内容
因此，本发明的目的，即在解决上述问题的发光二极管，本发明提供的发光二极管，其包含有：
一透明载体，其上设有一凹槽及一与该凹槽相异位置的反射部；
一支架，设置于该载体具反射部那一侧；以及
一发光晶粒，容设于该载体的凹槽内，可与该支架电性连接。
本发明还提供一种发光二极管模块，其包含有：
一支架模块，包括一透明载体及一支架，该载体上相异位置设有至少二凹槽及一反射部，该支架置设于该载体具反射部那一侧；以及
至少一发光晶粒，容设于该载体的凹槽内，其具有电性接点，可与该支架电性连接。
本发明还提供了另一发光二极管模块，其包含有：
一支架模块，包括一透明载体及一支架，载体上设有至少二由该载体上表面向下凹陷的凹槽及一由该载体下表面向上凸起的反射部，该支架具有至少两固晶区，分别容置于该相对凹槽内；
至少二发光晶粒，安置于该些固晶区，其具有电性接点，可与该支架电性连接。
本发明更提供一种背光模块，其包含有：
至少一发光二极管模块
一支架模块，包括一透明载体及一支架，该载体上相异位置设有至少二凹槽及一反射部，该支架置设于该载体具反射部那一侧；以及
至少一发光晶粒，容设于该载体之凹槽内，其具有电性接点，可与该支架电性连接。
依据上述结构，本发明相较于现有技术，本发明具有如下优点：
1.本发明可藉由调整凹槽数量与相对应的发光晶粒的数量，且透过该等发光二极管模块的排列，可排列出所需的不同尺寸的线光源。
2.本发明除了确实具有较大的机动性而可轻易提供多种尺寸线光源或所需求的发光组件数量，且该支架的垂直侧壁可当做载体的反射面，使短轴不透光、长轴光均匀，提高光源投射质量，有效解决现有光源不均匀(Hot-Spot)的质量问题。
3.另外，本发明提供的支架模块的载体与支架的便利组合，且该支架可供发光晶粒设置而形成取代电路板的印刷电路。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明进一步详细说明：
图1为现有发光二极管的光源不均匀(Hot-Spot)问题的示意图；
图2、图3为本发明发光二极管一个较佳实施例的立体图与剖面图；
图4为图2出光区A的局部放大图；
图5-图7为本发明发光二极管模块一个较佳实施例的立体图、剖面图以及相配合的支架模块的立体分解图；
图8-9为本发明发光二极管模块另一个较佳实施例的支架模块的立体分解图与剖面图；
图10为本发明发光二极管模块另一个较佳实施例的支架模块的立体分解图；
图11为发光二极管的光源均匀、无(Hot-Spot)问题的示意图；及
图12为本发明支架具有斜面而与载体的反射部相配合的一实施例的示意图。
具体实施方式
参阅图2至图4，本发明发光二极管1的一个较佳实施例包含一支架20、一发光晶粒30、一载体10以及结合于载体10并封装该发光晶粒30的透光胶体40。
该载体10藉由一透明材料所形成，其为一长条状结构，于载体10轴线方向的一面凹设有凹槽11，该凹槽11结构是由载体10上表面向内逐渐缩小口径而概呈漏斗的截头倒锥状为较佳，形成有一环漏斗槽壁111及一平坦底部112；另于载体10具凹槽11相异面上设有反射部12，且该凹槽11及反射部12为互相不对应的位置，其中反射部12为至少一斜面所构成，如121a、121b，该斜面倾斜朝向该载体10具凹槽位置11方向，将穿透该透明载体的光线加以反射。在本实施例中，载体10下表面设置有复数个反射部12，该些反射部12具有两相对斜面121a、121b，且每一反射部12的该些相对斜面121a、121b以一夹角相连接，如图3所示，第一反射部的斜面121a与第二反射部的斜面121b分别倾斜朝向载体10具凹槽11位置方向；换言之，位于该发光晶粒30位置两侧之第一反射部的斜面121a与第二反射部的斜面121b依据该发光晶粒30位置相对地朝反方向倾斜。该支架20具有至少一固晶区，容置于该凹槽11内，而该发光晶粒30，容设于该载体10的凹槽11内的该支架20的固晶区上，其具有两电极接点(图未示)，并藉由一对金属导线50以打线方式分别与该支架20的两导电臂21、22(图未示)电性连接，再于凹槽11内填充有透光胶体40，用以封装其所容纳的发光晶粒30，而使凹槽11形成一出光区A。此外，该透光胶体40系以光学透光率高的胶体为较佳，例如树脂、硅胶或渗混有荧光粉的上述材料，可提高光穿透效果。
依据前述本发明发光二极管1的凹槽11内含的发光晶粒30的数量至少必须1，也就是说，视产品亮度需求而论，该凹槽内的发光晶粒数量≥1。
更进一步的说，藉由扩充凹槽数量，可形成发光二极管模块，且透过该等发光二极管模块的排列，可排列出所需的不同尺寸的线光源。
参阅图5～图7，为本发明发光二极管模块一个较佳实施例，包含一支架模块以及至少一发光晶粒30；其中该支架模块包括一支架20及结合于支架20外的载体10，如图7的支架20包括一第一导电臂21、一第二导电臂22，该等导电臂21、22为金属导电材料，其中以可挠性导电材质较佳，例如铜、铂、铝、铁等。在本实例中，第一导电臂21与第二导电臂22同一水平地平行相间隔，第一导电臂21包括一呈条状的第一本体211及由第一本体211一处朝向第二导电臂22水平凸出的第一凸片212，第二导电臂22包括一呈条状的第二本体221及由第二本体221一处朝向第一导电臂21水平凸出的第二凸片222，第一凸片212与第二凸片222之间相隔出空间(图未示)，此外，第一本体211的一端点213与第二本体221的另一端点223是相远并隔出适当空间，分别电性连接一外部电源正负极，而提供该发光晶粒30发光所需电流。
如图6所示，该支架20具有至少二个固晶区，容置于该相对凹槽11内，而至少二个发光晶粒30，分别容设于该支架20的该相对固晶区，本实施例中以四颗为例，分别为发光晶粒30a、30b、30c、30d等，每一颗发光晶粒具有两电极接点(图未示)，发光晶粒30a、30b、30c、30d设置在第二凸片222(固晶区)上并邻近第一凸片212，如图4并藉由一对金属导线50以打线方式分别与第一凸片212与第二凸片222电性连接，而第一本体211的端点213与第二本体221的端点223分别电性连接上外部电源的正极与负极，藉此使该等发光晶粒呈相串联地电性连接。
本发明发光晶粒的数量N至少必须与相对应的凹槽数量M相同，也就是说，视产品亮度需求而论，发光晶粒与凹槽数量的关系为N M，每一凹槽内的发光晶粒数量为N 1。
续参阅图5～图7，该载体10结合而包覆于支架20外，该载体10为一长条状透明结构，载体10上设有至少二个由该载体10上表面向下凹陷且相间隔的凹槽11以及连接该等凹槽11的连接段101。在本实施例中，凹槽11的数量对应该等发光晶粒30a、30b、30c、30d以四个说明，连接段101则有三个，每一个凹槽11结构均是由载体10上表面向内逐渐缩小口径而概呈漏斗之截头倒锥状为较佳，形成有一环漏斗槽壁111及一平坦底部112，平坦底部112中心系凸设发光晶粒30a(或30b、30c、30d)；另于载体10具凹槽11相异面上设有反射部12，且该凹槽11及反射部12为互相不对应的位置，反射部12为至少一个斜面121a、121b所构成，系位于相邻两凹槽11之间并对应该连接段101，如图6所示，该反射部12为两斜面121a、121b所构成，该二斜面是分别由载体10下表面而朝向相邻的载体10具凹槽11方向倾斜，换言之，若以载体10具凹槽11位置为准，由该反射部12该载体10下表面向上凸起；载体10上任二相邻反射部12间，以一连接面122相连接，该连接面122与凹槽11分别位于载体10相反侧，如上表面与下表面。如图6，当载体10结合而包覆于支架20外，该等发光晶粒30a、30b、30c、30d设置在支架20的第二凸片222上且可容置于该等凹槽11内，再于每一个凹槽11内填充有透光胶体40，用以封装其所容纳的发光晶粒30a、30b、30c、30d，该透光胶体40系以光学透光率高的胶体为较佳，例如树脂、硅胶或渗混有荧光粉的上述材料，可提高光穿透效果。而使每一个凹槽11形成一出光区A，而排列出一条线光源。
参阅图9，为本发明发光二极管模块另一实施态样，其与第一实施例不同于采用不同的载体结构，该载体10’结合而包覆于支架20外，该载体10’为一长条状透明结构，载体10’上设有至少二个由该载体10’上表面向下凹陷且相间隔的凹槽11’，至少一由该载体下表面向上凸起的反射部12’，其中该反射部12’为一与载体相同材质的实心结构，与第一实施例的反射部12为一中空结构不同。此外，该些复数个凹槽11’可彼此相连通。
参阅图10，为本发明发光二极管模块另一实施态样，其与第一实施例不同于采用不同的支架结构，该支架20’包括有一第一导电臂21、一第二导电臂22、一与第一导电臂21以一预定夹角相连接的第一侧壁23以及一与第二导电臂22以一预定夹角相连接的第二侧壁24；亦即，第一侧壁23、第二侧壁24分别连接于本体211、221，并分别与第一凸片212、第二凸片222互呈一预定角度，该预定角度是视该载体10的二侧面13轮廓架构而定，其中该二侧面13与相邻的该二侧壁23、24间以平行为较佳。是以，当该载体10二侧面13与一水平面为垂直关系，则该二侧壁23、24间与两凸片212、222间亦为垂直关系；藉由两侧壁23、24与两凸片212、222的垂直设计，而使支架20’更可以将透明载体10的底部及侧面加以遮蔽，使发光晶粒所产生光源只能经由出光区A及反射斜面一起同向地反射至载体出光区A及其周缘区，更增加均匀投射光源及提高光源亮度，如图10。
补充说明的是，在本实施例中，支架20(20’)是自一支架料片冲压裁切而成，，接着成型载体10，再将发光晶粒固晶打线设置于支架20上、填充透光胶体40；是以，方便可视实际应用需求而裁切成如图2的单一个独立发光二极管1，或如图5所示，得到具有二组、三组或更多组相连接的发光二极管模块者。
再者，参阅图11，在本实施例中该支架20或20’亦可配合透明载体10(10’)的反射部12(12’)结构设计，而事先在进行支架料片冲切时就在预定固设发光晶粒的相间隔邻近位置先形成有两个倾斜的斜面251a、251b所构成的倾斜部25，接着成型载体10(10’)，再将该发光晶粒30固晶打线设置于支架20(20’)上、填充透光胶体40后，使每一颗发光晶粒30容设于凹槽11内。其中支架20的两斜面251a、251b形状与载体10的斜面121a、121b相配合。因为透明载体10(10’)以及位于底部的支架20(20’)金属材质因素，发光晶粒30所产生的光源，除了使凹槽11内的槽壁111形成一出光区A，部份穿透出凹槽11槽壁111外再被斜面121、251反射而完全与出光区A投射光源同向投出，增加载体10的均匀投射光源。
综上所述，该凹槽11可依需要而为一个或更多排列设置在载体10上，以供相等数量的发光晶粒30设置，故藉由扩充凹槽数量，便可扩充所需求的发光晶粒数量，且透过该等发光二极管的排列，可排列出所需的不同尺寸的线光源。本发明相较于现有，除了确实具有较大的机动性而可轻易提供多种尺寸线光源或所需求的发光组件数量，甚至，提供短轴不透光、长轴光均匀，提高光源投射质量，有效解决现有光源不均匀(Hot-Spot)的质量问题。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。
Claims (14)
1.一种发光二极管，包含：
一透明载体，其上设有一凹槽及一与该凹槽相对侧面上的反射部，且该凹槽和反射部为相互不对应的位置；
一支架，设置于该载体具反射部那一侧；以及
一发光晶粒，容设于该载体的凹槽内，与该支架电性连接；
其中，该反射部为至少一斜面，该斜面倾斜朝向该载体具凹槽位置方向，将透出凹槽壁外的光源加以反射。
2.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该支架设有倾斜部以与该载体的反射部相配合。
3.如权利要求1或2所述的发光二极管，其特征在于，该反射部包含至少两相对斜面，该两斜面系依据该发光晶粒位置相对地朝外倾斜。
4.如权利要求1所述的发光二极管，其特征在于，该支架设有一第一导电部、一第二导电部，该发光晶粒的电性接点与该第一导电部、该第二导电部电性连接。
5.如权利要求4所述的发光二极管，其特征在于，该支架进一步设有两侧壁，该等侧壁分别与该第一导电部、第二导电部呈垂直连接。
6.一种发光二极管模块，包含：
一支架模块，包括一透明载体及一支架，该载体上设有至少二凹槽及一反射部，该凹槽和该反射部分别位于透明载体的两相对侧面上，且该凹槽和反射部为相互不对应的位置；该支架置设于该载体具反射部那一侧；以及
至少一发光晶粒，容设于该载体的凹槽内，其具有电性接点，与该支架电性连接；
其中，该反射部为至少一斜面，该斜面倾斜朝向该载体具凹槽位置方向，将透出凹槽壁外的光源加以反射。
7.如权利要求6所述的发光二极管模块，其特征在于，该支架设有倾斜部以与该载体的反射部相配合。
8.如权利要求7所述的发光二极管模块，其特征在于，该发光晶粒的数量最少为该凹槽的数量，且该等发光晶粒藉该支架呈串联电性连接。
9.如权利要求7所述的发光二极管模块，其特征在于，该支架设有一第一导电部、一第二导电部，该发光晶粒的电性接点与该第一导电部、该第二导电部电性连接。
10.如权利要求9所述的发光二极管模块，其特征在于，该支架进一步设有两侧壁，该等侧壁分别与该第一导电部、第二导电部呈垂直连接。
11.一种发光二极管模块，包含：
一支架模块，包括一透明载体及一支架，载体上设有至少二由该载体上表面向下凹陷的凹槽及一由该载体下表面向上凸起的反射部，且该凹槽和该反射部为相互不对应的位置；该支架具有至少两固晶区，分别容置于该相对凹槽内；
至少二发光晶粒，安置于该些固晶区，其具有电性接点，与该支架电性连接。
12.如权利要求11所述的发光二极管模块，其特征在于，该支架设有倾斜部以与该载体的反射部相配合。
13.如权利要求11所述的发光二极管模块，其特征在于，该反射部为一中空结构或一实心结构，将透出凹槽壁外的光源加以反射。
14.一种背光模块，包含：
至少一发光二极管模块，包括：
一支架模块，包括一透明载体及一支架，该载体上相异位置设有至少二凹槽及一反射部，该凹槽和该反射部分别位于透明载体的两相对侧面上，且该凹槽和反射部为相互不对应的位置；该支架置设于该载体具反射部那一侧；以及
至少一发光晶粒，容设于该载体之凹槽内，其具有电性接点，与该支架电性连接；
其中，该反射部为至少一斜面，该斜面倾斜朝向该载体具凹槽位置方向。
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