CN102313150A - 用以提升发光效率的发光二极管模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用以提升发光效率的发光二极管模块。此发光二极管模块包括发光二极管基板、多个发光二极管灯座、多个发光二极管芯片、多个导电固定组件及散热组件。发光二极管灯座是设置于发光二极管基板上，发光二极管芯片是分别设置于具有预设角度的发光二极管灯座中，导电固定组件是电性连接于发光二极管芯片，并用以固定发光二极管基板于散热组件上。本发明的发光二极管模块可改善散热效果，并提升发光效率。

Description

用以提升发光效率的发光二极管模块

【技术领域】

本发明涉及一种发光二极管(Light Emitting Diode，LED)模块，特别是涉及一种用以提升发光效率的发光二极管模块。

【背景技术】

发光二极管(LED)具有工作电压低，耗电量小，发光效率高，反应时间短，光色纯，结构牢固，抗冲击，耐振动，性能稳定可靠，重量轻，体积小及成本低等特点。随着技术的进步，LED可展现的亮度等级越来越高，其应用领域也越来越广泛，例如：大面积图文显示全彩屏，状态指示、标志照明、信号显示、液晶显示器的背光源或车内照明。

现有的LED是以金属导电支架(Lead Frame)配合塑料射出成形方式制作出基座，以形成封装结构。导电支架是用以电性连接LED芯片的电极。基座是以射出成形方式形成，藉以使封装材料包覆及固定住导电支架。基座内形成一凹口区域用以放置LED芯片。

现有的LED封装结构中，LED芯片放置区域是由所射出成形的封装基座定义出，仅留下一出光开口以供芯片的光线射出来形成圆形对称光形。而一般所使用的封装基座材料为一不透光且耐热的材料。然而，当LED结构的散热效率不足时，容易影响LED的效能和使用寿命，特别是当多个LED组装成一发光二极管模块时，其更不易进行散热。

再者，当LED发光时，部份非直接射出的光线会射到放置区域内部，例如入射在侧壁，因而在侧壁产生吸收、反射及散射之现象。而只有极少部份之非直接射出光线最后会从出光开口放射出，大部份是于多次反射、散射过中被封装材料吸收而消耗掉。因此，LED装置实际上的发光效率因侧向光能量被吸收而大幅降低。

故，有必要提供一种发光二极管模块，以解决现有技术所存在的问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种发光二极管模块，用以提升发光效率，其特征在于：所述发光二极管模块包括：

发光二极管基板，具有若干个导电孔；

若干个发光二极管灯座，设置于所述发光二极管基板上，其中所述发光二极管灯座具有反射面和底面，所述反射面和所述底面之具有预设角度，其介于110度和160度之间；

若干个发光二极管芯片，分别设置于所述发光二极管灯座的所述底面上；

散热组件，具有固定孔；以及

若干个导电固定组件，电性连接于所述发光二极管芯片，并用以固定所述发光二极管基板于所述散热组件上，其中所述导电固定组件是通过所述发光二极管基板的所述导电孔来固定所述发光二极管基板于所述散热组件的固定孔中，且所述导电固定组件是电性连接于一电源，以导电至所述发光二极管芯片。

在一实施例中，所述发光二极管基板是以良导热性的金属材料所制成

在一实施例中，所述导电孔具有外表层，其电性连接于所述发光二极管芯片。

在一实施例中，所述发光二极管灯座是一体成型于所述发光二极管基板上。

在一实施例中，所述发光二极管灯座具有凹部，以容设所述发光二极管芯片，所述凹部内具有反射面，以反射所述发光二极管芯片的光线。

在一实施例中，所述发光二极管模块还包括保护层，用以包覆发光二极管芯片。

在一实施例中，所述保护层的材料为玻璃或高透光性树脂。

在一实施例中，所述导电固定组件是以金属导体所制成。

在一实施例中，所述导电固定组件为导电螺固组件，所述发光二极管基板的所述导电孔具有对应螺纹，且所述散热组件的所述固定孔为对应螺孔，藉以使所述导电螺固组件对应地通过所述发光二极管基板的所述导电孔，而螺固于所述散热组件的所述对应螺孔中。

在一实施例中，所述电固定组件设有金属制的导电垫片。

本发明的发光二极管模块可大幅地改善散热效果，以确保发光二极管模块的性能。且发光二极管模块的导电固定组件可导电至发光二极管芯片，以作为电性路径。且发光二极管模块可通过具有预设角度的反射面来大幅地提高发光效率。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

【附图说明】

图1显示依照本发明的一实施例的发光二极管模块的俯视示意图；

图2显示依照本发明的一实施例的发光二极管模块的侧面示意图；

图3显示依照本发明的一实施例的发光二极管模块的局部分解示意图；以及

图4显示依照本发明的一实施例的发光二极管灯座和发光二极管芯片的剖面示意图。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

请参照图1、图2、图3及图4，图1显示依照本发明的一实施例的发光二极管模块的俯视示意图，图2显示依照本发明的一实施例的发光二极管模块的侧面示意图，图3显示依照本发明的一实施例的发光二极管模块的局部分解示意图，图4显示依照本发明的一实施例的发光二极管灯座和发光二极管芯片的剖面示意图。本实施例的发光二极管模块包括发光二极管基板1、多个发光二极管灯座11、多个发光二极管芯片12、多个导电固定组件3及散热组件4。本实施例的发光二极管模块可同时设有多个发光二极管芯片12，且可容易地固定于散热组件4上，以进行散热。发光二极管灯座11是设置于发光二极管基板1上，发光二极管芯片12是分别设置于发光二极管灯座11中，导电固定组件3是电性连接于发光二极管芯片12，并用以固定发光二极管基板1于散热组件4上。

如图1、图2及图3所示，本实施例的发光二极管基板1是以良导热性的金属材料所制成，例如金、银、铜、铁、铝或其合金材料。发光二极管基板1具有多个导电孔13，用以穿设导电固定组件3，且导电孔13可设于发光二极管基板1的任意位置上。每一导电孔13具有外表层131，其电性连接于发光二极管芯片12，亦即连接于发光二极管芯片12的正极、负极，用以导电至发光二极管芯片12，以使发光二极管芯片12进行发光。且导电孔13可允许导电固定组件3进行穿设固定。因此，导电固定组件3可通过导电孔13来固定发光二极管基板1于散热组件4上。

如图1、图2、图3及图4所示，本实施例的发光二极管灯座11可一体成型于发光二极管基板1上，其制造方式可依需求而利用例如：冲压、裁切、精密铸造、铸造、机械加工、压铸或锻造等一体成型方式来制造。在本实施例中，为例如由金属板材透过冲压的方式一体成型而成。发光二极管灯座11具有凹部15，以容设发光二极管芯片12。发光二极管灯座11的凹部内可形成反射面151和底面152，反射面151是用以反射发光二极管芯片12的光线，底面152是用以设置发光二极管芯片12，其中反射面151和底面152之间具有一预设角度θ。

如图4所示，此预设角度θ系预先经由光学分析(光学仿真、计算)后而设定，用以使发光二极管芯片12发出的侧向光在经由反射面151反射后，可朝特定方向出光，例如：顶射式(Top View)或侧射式(Side View)出光，进一步可形成一较集中之特定光形(例如为矩形、多边形、圆形或椭圆形光形)，以大幅提升发光效率，其中此预设角度θ例如可实质介于110度至160度之间，例如为120度。

在本实施例中，发光二极管模块还包括一保护层，其可形成于发光二极管灯座11的凹部15内或发光二极管芯片12上，用以包覆发光二极管芯片12，而可保护发光二极管灯座11的凹部15内的发光二极管芯片12。此保护层的材料可为透光性材质，例如玻璃或高透光性树脂。在本实施例中，此高透光性树脂可包含环氧树脂(Epoxy)、聚苯乙烯(Polystyrene，PS)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯聚合物(Acrylonitrile-Butadene-Styrene，ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，PMMA)、压克力(Acrylicresin)或硅胶(Silicone)。

如图1、图2及图3所示，本实施例的导电固定组件3是用以用以固定发光二极管基板1于散热组件4上，并可同时导电至发光二极管芯片12，而可作电性传导路径。例如，导电固定组件3可电性连接于一直流电源，以导电至发光二极管芯片12。导电固定组件3优选是以良好的金属导体所制成，例如金、银、铜、铁、铝或其合金材料。

如图3所示，在本实施例中，导电固定组件3例如为导电螺固组件，此时，发光二极管基板1的导电孔13可具有对应螺纹，且散热组件4亦可具有对应的螺孔(未显示)，藉以使导电螺固组件可对应地通过发光二极管基板1的导电孔13，而螺固于散热组件4的对应螺孔中，因而导电固定组件3可螺固发光二极管基板1于散热组件4上。

如图3所示，在本实施例中，导电固定组件3可设有一金属制的导电垫片31，或者，导电固定组件3与导电垫片31的表面可镀有良好的导体层，以提升导电固定组件3的导电性。

如图3所示，本实施例的散热组件4可例如为散热片、散热块、散热基板或散热鳍片，其优选是以良导热性的金属材料所制成，例如金、银、铜、铁、铝或其合金材料。散热组件4优选设有固定孔(未显示)，以穿设导电固定组件3。

当组装本实施例的发光二极管模块时，设有多个发光二极管灯座11和发光二极管芯片12的发光二极管基板1可直接利用导电固定组件3来固定于散热组件4上，以大幅地改善散热效果，因而可确保发光二极管模块的性能。且导电固定组件3可导电至发光二极管芯片12，以作为电性路径。

在一实施例中，多个发光二极管模块亦可进行组合成一发光二极管模块系统，以增加发光量。

由上述可知，本发明的发光二极管模块可大幅地改善散热效果，以确保发光二极管模块的性能。发光二极管模块的导电固定组件可导电至发光二极管芯片，以作为电性路径。且发光二极管模块可通过具有预设角度的反射面来大幅地提高发光效率。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种发光二极管模块，用以提升发光效率，其特征在于：所述发光二极管模块包括：

发光二极管基板，具有若干个导电孔；

若干个发光二极管灯座，设置于所述发光二极管基板上，其中所述发光二极管灯座具有反射面和底面，所述反射面和所述底面之具有预设角度，其介于110度和160度之间；

若干个发光二极管芯片，分别设置于所述发光二极管灯座的所述底面上；

散热组件，具有固定孔；以及

若干个导电固定组件，电性连接于所述发光二极管芯片，并用以固定所述发光二极管基板于所述散热组件上，其中所述导电固定组件是通过所述发光二极管基板的所述导电孔来固定所述发光二极管基板于所述散热组件的所述固定孔中，且所述导电固定组件是电性连接于一电源，以导电至所述发光二极管芯片。

2.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于：所述发光二极管基板是以良导热性的金属材料所制成。

3.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于：所述导电孔具有外表层，其电性连接于所述发光二极管芯片。

4.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于：所述发光二极管灯座是一体成型于所述发光二极管基板上。

5.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于：所述发光二极管灯座具有凹部，以容设所述发光二极管芯片，所述凹部内具有反射面，以反射所述发光二极管芯片的光线。

6.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于：还包括保护层，用以包覆所述发光二极管芯片。

7.根据权利要求6所述的发光二极管模块，其特征在于：所述保护层的材料为玻璃或高透光性树脂。

8.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于：所述导电固定组件是以金属导体所制成。

9.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于：所述导电固定组件为导电螺固组件，所述发光二极管基板的所述导电孔具有对应螺纹，且所述散热组件的所述固定孔为对应螺孔，藉以使所述导电螺固组件对应地通过所述发光二极管基板的所述导电孔，而螺固于所述散热组件的所述对应螺孔中。

10.根据权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于：所述电固定组件设有金属制的导电垫片。

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