CN101893212A - 发光源封装体 - Google Patents
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Abstract
一种发光源封装体包含：一个金属基座，该基座适于与适当的电气插座连接；一个置于该基座上使得可与该基座一起形成一个容置空间的透明壳体；及一个置于该容置空间内的光线发射单元，该光线发射单元包含一个发光二极管晶元，该发光二极管晶元可运作地置于该容置空间内以致于从该发光二极管晶元的六个表面发射出来的光线得以全部被导出利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种发光源封装体。
背景技术
与传统白炽灯发热的发光原理不同，发光二极管(LED)的发光原理主要是施加电流在可发光物质上，以达发光效果，故LED被称为冷光源。由于LED具有高耐久性、寿命长、轻巧、耗电量低等优点，且不含水银等有害物质，因此，也使应用LED的固态照明成为未来全球照明产业及半导体产业的重要研发目标。
图1显示一种公知的钨丝灯泡B。该灯泡B包含一个适于E27型插座(图中未示出)连接的金属基座B1、与该金属基座B1结合使得可与该金属基座B1共同形成一个容置空间B20的透明壳体B2、一个置于该容置空间B20内且固定在该基座B1上的导电接脚组B3、及一个电气连接到该导电接脚组B3的钨丝线圈B4。当该B1与接通电源的插座连接时，该钨丝线圈B4会通电发亮而达照明的目的。然而，如此的传统照明装置非常耗电且寿命短，不符合经济原则且不符合目前全球的节能减碳趋势。
发明内容
本发明的目的是提供一种既经济又环保的发光源封装体。
根据本发明的特征，一种发光源封装体被提供，该发光源封装体包含：一个金属基座，该基座适于与适当的电气插座连接；一个置于该基座上使得可与该基座一起形成一个容置空间的透明壳体；及一个置于该容置空间内的光线发射单元，该光线发射单元包含一个发光二极管晶元，该发光二极管晶元可运作地置于该容置空间内以致于从该发光二极管晶元的六个表面发射出来的光线得以全部被导出利用。
根据本发明的另一特征，一种发光源封装体被提供，该发光源封装体包含：一个安装基板，该安装基板是一个透明高散热基板而且具有一个布设有预定的电路轨迹的安装表面；发光二极管晶元，该发光二极管晶元安装于该安装基板的安装表面上而且具有第一电极和第二电极，该第一电极经由导线来连接至该基板的对应的电路轨迹；一个具有贯通孔的导热管，该基板贴附到该导热管以致于在该基板上的发光二极管晶元位于该导热管的贯通孔内，该发光二极管晶元的第二电极经由导线来连接到该导热管；及一个形成在该导热管的贯通孔内使得可覆盖该发光二极管晶元的荧光粉层。
根据本发明的再一特征，一种发光源封装体被提供，该发光源封装体包含：一个长形的导热管；及多个以倒装方式安装于该导热管的末端部分上的发光二极管晶元。
根据本发明的又再一特征，一种发光源封装体被提供，该发光源封装体包含：一个杯型外壳，该外壳具有一个密封底部和一个与该底部相对的开放顶部；一个形成在该外壳的内表面上的散热层；一个形成在该散热层上的导热层；一个形成在该导热层上的反射层；一个光线发射单元，该光线发射单元包含一个置于形成在该外壳的内表面上的反射层上的安装基板、一个以倒装方式安装于该基板上的发光二极管晶元、及置于该外壳的外表面的用于提供该发光二极管晶元运作电流的电源控制电路装置。
附图说明
图1是一个显示公知白炽灯泡的示意侧视平面图；
图2是一个显示本发明的第一优选实施例的发光源封装体的光线发射单元的示意部分立体图；
图3是一个显示本发明的第一优选实施例的发光源封装体的示意部分剖视图；
图4是一个显示本发明的第一优选实施例的发光源封装体的变化例子的示意部分侧视平面图；
图5是一个显示本发明的第一优选实施例的发光源封装体的又一变化例子的示意侧视平面图；
图6是一个显示本发明的第二优选实施例的发光源封装体的示意侧视平面图；
图7是一个显示本发明的第三优选实施例的发光源封装体的示意部分立体图；
图8是一个显示本发明的第四优选实施例的发光源封装体的示意侧视图；
图9是一个显示本发明的第四优选实施例的发光源封装体的变化例子的示意侧视平面图；及
图10是一个显示在本发明中所使用的电路的示意方块图。
具体实施方式
在后面的本发明的优选实施例的详细说明中，相同或类似的元件由相同的标号标示，而且它们的详细描述将会被省略。此外，为了清楚揭示本发明的特征，附图中的元件并非按实际比例描绘。
图2和图3是显示本发明的第一优选实施例的发光源封装体U1的示意图，图2是一个显示在图3中所示的发光源封装体U1中所使用的光线发射单元4的示意立体图。
请参阅图2和图3所示，本发明的第一优选实施例的发光源封装体U1包含一个用于与插座(图中未示出)连接的金属基座1、一个光线发射单元4、及一个设于该基座1上使得可与该底座1一起形成一个容置该光线发射单元4的容置空间的透明壳体5。
该底座1依需要来被设计成适于与，例如，E27、PAR 30、PAR 38、MR16等等般的插座连接的底座1而且具有一个正电极接点和一个接地接点。在本实施例中，该底座1以E27为例子，其的正电极接点设于底部而负电极接点设于侧壁。
该透明壳体5可以由任何适合的材料制成，而且连接到该基座1使得可与该基座1一起共同形成该容置空间。
该光线发射单元4包括一对导电电极21，22、反射杯3、及发光二极管晶元40。
该对导电电极21，22以适当的方式固定在该基座1上而且是各具有第一导电连接端210，220和第二导电连接端211，221。该导电电极21的第一导电连接端210连接到该底座1的正电极接点，而该导电电极22的第一导电连接端220连接到该底座1的负电极接点。
该反射杯3绝缘地套设在该对导电电极21，22上而且接近所述多个导电电极21，22的第二导电连接端211，221。
该发光二极管晶元40具有一个安装有第一电极41的第一表面和一个安装有第二电极42的第二表面。该第一电极41和该第二电极42分别与该对导电电极21，22的第二导电连接端211，221电气连接以致于该发光二极管晶元40由该对导电电极21，22支持固定。在该发光二极管晶元40的第一表面和第二表面上形成有散热薄膜43。在本实施例中，该散热薄膜43由散热系数为800至1200W/mk的材料形成。在每个散热薄膜43以及该发光二极管晶元40的四个侧表面上形成有荧光粉层44。
应要注意的是，该发光二极管晶元40的如此设置能够使由该发光二极管晶元40的六个表面发射出来的光线得以全部被导出利用，进而整体亮度得以提升。
在图3中所示的实施例适用于直流电源，然而，本发明亦适用于交流电源。请参阅图4所示，在本实施例中，在该对导电电极21，22之间连接一个电容器C及在该导电电极21串联一个限流电阻R与一个二极管D即可直接使用交流电源。
另一方面，如在图5中所示，在该由基座1与透明壳体5共同形成的容置空间内可设置非导电散热流体，例如，像非导电散热油或其类似般。在该非导电散热流体内亦可掺杂有荧光粉。当然，任何适合的流体(包含气体)应被涵盖在本发明的范围之内。
图6显示本发明的第二优选实施例的发光源封装体U2。该第二优选实施例的发光源封装体U2包含一个安装基板6、一个发光二极管晶元40、及一个导热管7。
该安装基板6是一个透明高散热基板，而且具有一个布设有预定的电路轨迹(图中未示出)的安装表面60。
该发光二极管晶元40安装于该安装基板6的安装表面60上而且具有第一电极400和第二电极401。该第一电极400经由导线61来连接至该基板6的对应的电路轨迹。
在本实施例中，该导热管7具有贯通孔70。该基板6贴附到该导热管7以致于在该基板6上的发光二极管晶元40位于该导热管7的贯通孔70内。该发光二极管晶元40的第二电极401经由导线62来连接到该导热管7。
透明荧光粉层71形成在该导热管7的贯通孔70内使得可覆盖该发光二极管晶元40。
图7显示本发明的第三优选实施例的发光源封装体U3。该发光源封装体U3包含导热管7’和多个发光二极管晶元40。在本实施例中，该导热管7’的末端部分作用如具有五个晶元安装表面(在附图中仅显示其中的三个晶元安装表面)的安装部分。在每个晶元安装表面上以倒装方式安装有发光二极管晶元40。
图8显示本发明的第四优选实施例的发光源封装体U4。该发光源封装体U4包含光线发射单元和一个杯型外壳8。
该杯型外壳8由陶料形成而且具有密封底部和与该底部相对的开放顶部。应要注意的是，该外壳8亦可以由掺杂有铁(Fe)粉末的陶料烧结而成。
在该杯型外壳8的内表面上，形成有一个散热层80。在本实施例中，该散热层80可以由像钻石薄膜般的材料形成而且其的热传导系数为400W/(m·K)至700W/(m·K)。
在该散热层80上，形成有一个导热层81。在本实施例中，该导热层81可以由像列解碳般的材料形成而且其的热传导系数为800至1200W/mk。
在该导热层81上，形成有一个反射层82。该反射层82通过电镀或等离子体涂布手段来完成，而且可以由金属或者非金属的材料形成。
应要注意的是，陶土加上Fe等等金属或非金属材料在高温烧结后，形成合金陶瓷或非合金陶瓷而提升反射杯的导热及散热的功能。
该光线发射单元包含发光二极管晶元40、安装基板45、及电源控制电路装置46。
该发光二极管晶元40以倒装方式安装于该安装基板45的晶元安装表面上上。该安装基板45安装于该杯型外壳8的内表面上，位于该外壳8的底部处，而且有与该发光二极管晶元40的对应的焊垫(图中未示出)电气连接的预定的电路轨迹(图中未示出布置于该安装基板45的晶元安装表面上。
该安装基板45还具有一对延伸贯穿该外壳8的底部的导电接脚47。该对导电接脚47的连接端与该安装基板45的预定的电路轨迹电气连接，而其的延伸贯穿该外壳8的底部的自由端适于与外部电源供应器的连接座连接。
该电源控制电路装置46置于该外壳8的外表面，位于该外壳8的底部的容置空间80内。该电源控制电路装置46包含AC/DC转换电路460和一个定电流电路461，如在图10中所示。
该AC/DC转换电路460具有电气连接到该对导电接脚47的输入端。该定电流电路461具有电气连接到该AC/DC转换电路460的输出端的输入端，及电气连接到该发光二极管晶元40的输出端。
该电源控制器亦可具有PWM功能变频输出，可节省能源达20％并且降低LED发热30％以上。
该电源控制器亦可具有过热保护、过电流电压保护。由于过热保护、过电流电压保护对于本领域技术人员来说是显而易知，其的详细说明于此恕不再赘述。
图9是为图8的实施例的变化例子。与在图8中所示的实施例不同，该反射杯的外表面形成有多个在径向方向上延伸的凸肋83。所述多个凸肋83由高传热金属或陶瓷加高导热金属烧结而成。
在所述多个凸肋83的表面上还可涂布有高散热粉末以达到导热与散热结合一起。
Claims (19)
1.一种发光源封装体，其特征在于包含：
一个金属基座，所述基座适于与适当的电气插座连接；
一个置于所述基座上可与所述基座一起形成一个容置空间的透明壳体；及
一个置于所述容置空间内的光线发射单元，所述光线发射单元包含一个发光二极管晶元，所述发光二极管晶元可运作地置于所述容置空间内以致于从所述发光二极管晶元的六个表面发射出来的光线得以全部被导出利用。
2.如权利要求1所述的发光源封装体，其特征在于，所述光线发射单元还包含：
一对固定在所述基座上的导电电极，所述一对导电电极各具有第一导电连接端和第二导电连接端，所述多个导电电极中的一个的第一导电连接端连接到所述底座的正电极接点，而所述多个导电电极中的另一个的第一导电连接端连接到所述底座的负电极接点；及
一个绝缘地套设在所述一对导电电极上而且接近所述多个导电电极的第二导电连接端的反射杯，
所述发光二极管晶元具有一个安装有第一电极的第一表面和一个安装有第二电极的第二表面，所述第一电极和所述第二电极分别与所述一对导电电极的第二导电连接端电气连接以致于所述发光二极管晶元由所述一对导电电极支持固定。
3.如权利要求2所述的发光源封装体，其特征在于，在所述发光二极管晶元的第一表面和第二表面上形成有散热薄膜。
4.如权利要求3所述的发光源封装体，其特征在于，所述散热薄膜由散热系数为800至1200W/mK的材料形成。
5.如权利要求3所述的发光源封装体，其特征在于，在每个散热薄膜及所述发光二极管晶元的四个侧表面上形成有荧光粉层。
6.如权利要求2所述的发光源封装体，其特征在于，还包含一个电气连接在所述一对导电电极之间的电容器及与所述一对导电电极中的一个串联连接的一个限流电阻与一个二极管，从而所述基座能够直接与供应交流电的插座连接。
7.如权利要求1所述的发光源封装体，其特征在于，还包含灌注于所述空置空间内的非导电散热流体。
8.如权利要求7所述的发光源封装体，其特征在于，所述非导电散热流体为非导电散热油、纯水、或者任何适合的气体。
9.一种发光源封装体，其特征在于包含：
一个安装基板，所述安装基板是一个透明高散热基板而且具有一个布设有预定的电路轨迹的安装表面；
发光二极管晶元，所述发光二极管晶元安装于所述安装基板的安装表面上而且具有第一电极和第二电极，所述第一电极经由导线来连接至所述基板的对应的电路轨迹；
一个具有贯通孔的导热管，所述基板贴附到所述导热管以致于在所述基板上的发光二极管晶元位于所述导热管的贯通孔内，所述发光二极管晶元的第二电极经由导线来连接到所述导热管；及
一个形成在所述导热管的贯通孔内使得可覆盖所述发光二极管晶元的荧光粉层。
10.一种发光源封装体，包含：
一个长形的导热管；及
多个以倒装方式安装于所述导热管的末端部分上的发光二极管晶元。
11.一种发光源封装体，包含：
一个杯型外壳，所述外壳具有一个密封底部和一个与所述底部相对的开放顶部；
一个形成在所述外壳的内表面上的散热层；
一个形成在所述散热层上的导热层；
一个形成在所述导热层上的反射层；
一个光线发射单元，所述光线发射单元包含一个置于形成在所述外壳的内表面上的反射层上的安装基板、一个以倒装方式安装于所述基板上的发光二极管晶元、及置于所述外壳的外表面的用于提供所述发光二极管晶元运作电流的电源控制电路装置。
12.如权利要求11所述的发光源封装体，其特征在于，所述外壳由掺杂有铁粉末的陶料烧结形成。
13.如权利要求11项所述的发光源封装体，其特征在于，所述散热层由具有400W/(m·K)至700W/(m·K)的散热系数的材料形成。
14.如权利要求11所述的发光源封装体，其特征在于，所述导热层由具有800W/(m·K)至1200W/(m·K)的散热系数的材料形成。
15.如权利要求11所述的发光源封装体，其特征在于，所述反射层通过电镀或等离子体涂布手段来完成，而且可以由金属或者非金属的材料形成。
16.如权利要求11所述的发光源封装体，其特征在于，所述安装基板还具有一对延伸贯穿所述外壳的底部的导电接脚，所述一对导电接脚的连接端与所述安装基板的预定的电路轨迹电气连接，而其的延伸贯穿所述外壳的底部的自由端适于与外部电源供应器的连接座连接。
17.如权利要求16所述的发光源封装体，其特征在于，所述电源控制电路装置包含一个AC/DC转换电路和一个定电流电路，所述AC/DC转换电路具有电气连接到所述一对导电接脚的输入端，所述定电流电路具有电气连接到所述AC/DC转换电路之输出端的输入端，及电气连接到所述发光二极管晶元的输出端。
18.如权利要求11所述的发光源封装体，其特征在于，所述电源控制电路装置还可具有一个用于控制所述定电流电路的输出的PWM电路。
19.如权利要求11所述的发光源封装体，其特征在于，所述外壳的外表面还形成有多个在径向方向上延伸的凸肋，所述多个凸肋由高传热金属或陶瓷加高导热金属烧结而成。
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