CN102374410A - 发光二极管灯泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发光二极管灯泡装置，包括公基座、柱状体发光元件及灯罩。公基座可组装至一灯泡母座。柱状体发光元件连接公基座。灯罩罩盖此柱状体发光元件。柱状体发光元件具有一金属导板及多个发光二极管元件。金属导板包括多个板体。任两个相邻板体间具有一间隙。各发光二极管元件跨越一间隙，并连接其两侧的板体。如此，这些发光二极管元件彼此借由其两侧的板体进行电性相接。

Description

发光二极管灯泡装置

技术领域

本发明涉及一种发光二极管灯件，特别是涉及一种发光二极管灯泡装置。

背景技术

传统发光二极管(Light Emitting Diode，LED)等半导体芯片的应用，均必须被一一地加以封装成一发光二极管封装结构，再分别从一导线架上取下，以便焊接至一电路板上以形成一发光二极管元件，才能成为一加电后可进行发光的光源。此外，发光二极管封装结构的电极需被引出其封装结构，以利连接电路板上的电源线路，而得以运作或发光。

传统发光二极管灯泡的制作是由上述的发光二极管元件装设于一公基座上。故，发光二极管灯泡便可安装于一灯泡母座上。由于发光二极管发光时会产生高热，发光二极管的热能需依序通过发光二极管封装结构、公基座及灯泡母座才能传递至空气中，此外，也因为其热阻过高，而导致发光二极管的散热效果不佳，故，需要发展更有效的散热方式来改善散热不佳的现况，以避免发光二极管灯泡因过热而产生损坏，造成发光效率下降以及产品寿命缩短。

在一实施例中，业者通常是在发光二极管元件与公基座之间加设不同种形式的散热元件，以降低热阻或提早将发光二极管元件的高热传递至空气中。

在又一例实施例中，业者还在发光二极管元件与公基座之间加设不同种形式的导热元件(例如金属外壳)，使得发光二极管元件的高热可经金属外壳传导出去，以降低整体热阻。

虽然加装散热元件有助降低发光二极管所产生的高热，然而，现今发光二极管灯泡的市场竞争激烈，业者皆致力于降低成本、提高利润，以提高市场的竞争力。如此，若能不需刻意加装散热元件，又可克服发光二极管所产生的高热，并维持发光二极管原有的发光特性，便是此业界人士所欲达成的目标。

此外，虽然加装导热元件可将发光二极管元件的高热导到金属外壳以降低整体的热阻，有助减缓发光二极管所产生的高热，然而，为了避免触电的安全性顾虑，业者势必增加绝缘装置，又可能提高成本。

现今发光二极管灯泡的市场竞争激烈，业者皆致力于降低成本、提高利润，以提高市场的竞争力。如此，若能不需刻意加装导热元件及外壳部份为金属，又可克服发光二极管所产生的高热，并维持发光二极管原有的发光特性，便是此业界人士所欲达成的目标。

发明内容

本发明的一目的是揭露一种发光二极管灯泡装置，用以提供多方向且足够亮度的照明光源。

本发明的另一目的是揭露一种发光二极管灯泡装置，不需刻意加装散热元件，即可降低热阻，并提早引导发光二极管所产生的高热至空气中，同时维持发光二极管原有的发光特性。

本发明的又一目的是揭露一种发光二极管灯泡装置，不需刻意加装可传导高热至空气的金属外壳，不仅可提早引导发光二极管所产生的高热至空气中，同时也可避免触电发生。

此发光二极管灯泡装置包括一公基座、一柱状体发光元件及一灯罩。公基座用以组装至一灯泡母基座上。柱状体发光元件连接此公基座，灯罩罩盖此柱状体发光元件。另外，柱状体发光元件包括至少一金属导板及多个发光二极管元件。金属导板位于此柱状体发光元件的一面上。金属导板包括多个板体，任两个相邻的板体间具有一间隙，各间隙分离这些板体的实体接触。各发光二极管元件跨越其中一间隙，并连接此间隙两侧的板体，其中这些发光二极管元件彼此借由间隙两侧的板体进行电性相接。

如此，借由金属导板的高导热特性，本发明发光二极管灯泡装置所产生的高温便可快速降低整体热阻并被引导至空气中，避免发光二极管灯泡因过热而产生损坏，造成发光效率下降以及产品寿命缩短。同时，由于加装散热元件不再是散热的必要手段，因此，若本发明发光二极管灯泡装置省去加装散热元件后，其业者便可降低材料、制作成本及备料成本，降低发光二极管灯泡整体重量、提高容置空间或缩小整体体积，进而提高市场的竞争力。

附图说明

为了让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1是本发明发光二极管灯泡装置根据一实施例下的示意图；

图2A是本发明发光二极管灯泡装置的柱状体发光元件根据此实施例的一选择性变化下于弯折前的示意图；

图2B是本发明发光二极管灯泡装置的柱状体发光元件根据此实施例的一选择性变化下的示意图；

图2C是本发明发光二极管灯泡装置的柱状体发光元件根据此实施例的一选择性变化下的示意图；

图2D是本发明发光二极管灯泡装置的柱状体发光元件根据此实施例的一选择性变化下的示意图；

图3是本发明发光二极管灯泡装置的金属导板根据此实施例的一选择性变化下的示意图；

图4是图3的4-4剖面图；

图5是图3的电路图；

图6是本发明发光二极管灯泡装置的金属导板根据此实施例的一选择性变化下的示意图；

图7是图6的电路图；

图8是本发明发光二极管灯泡装置根据此实施例的一选择性变化下的示意图。

【主要附图标记说明】

10：发光二极管灯泡装置        200：第一板体

20：公基座                    300：第二板体

21：圆柱本体                  400：第一间隙

22：顶面                      210：芯片架

23：底面                      310：导接部

24：圆周面                    510：发光二极管芯片

25：第一螺纹安装部            520：下封装部

26：连接电路组                530：上封装部

30：柱状体发光元件            540：导线

40、40a：金属导板             511：第一电极

50：板体                      512：第二电极

60、61：承载座                600：第三板体

62：安装结构组                700：第二间隙

63：导线放置槽                910：狭长缺口

70、70a、70b：发光二极管元件  G：间隙

71：导线                      L：虚线

80：灯罩                      H：导热胶

具体实施方式

以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，如熟悉此技术的人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

图1是本发明发光二极管灯泡结构根据一实施例下的示意图。本发明提供一种发光二极管灯泡装置10。此发光二极管灯泡装置10包括一公基座20、一柱状体发光元件30及一灯罩80。

公基座20包括一圆柱本体21、顶面22、底面23及圆周面24。顶面22及底面23位于圆柱本体21的两个对应面，圆周面24位于圆柱本体21的表面且介于顶面22与底面23之间。圆周面24上定义有多个第一螺纹安装部25，第一螺纹安装部25可与一灯泡母座的第二螺纹安装部(图中未示出)相配合，以便组装至灯泡母座上。

在其可变化的例子中，公基座20呈中空状，其中具有一连接电路组26，连接电路组26借由公基座20电性连接柱状体发光元件30及灯泡母座。公基座20除了与灯泡母座、柱状体发光元件30电性连接的位置必须是导电材质外，公基座20其它部份不限为塑料或金属材质。

柱状体发光元件30位于圆柱本体21的顶面22，实体连接及电性连接公基座20(例如连接电路组26)，用以借由公基座20电性连接上述的灯泡母座。灯罩80可连接于公基座20的顶面22(如图所示)或圆周面24，以罩盖此柱状体发光元件30，使得此柱状体发光元件30位于灯罩80中。

在其可变化的例子中，灯罩80例如为塑料或玻璃材质、例如为透明或半透明(例如雾面)。

另外，柱状体发光元件30包括至少一金属导板40及多个发光二极管元件70(例如直流电或交流电的发光二极管元件)，发光二极管元件70直接分别封装于金属导板40上，其中金属导板40，例如为单层板，其材质可例如为高导热铜片、铝片或其它具有高导热导电合金片。金属导板40经裁切后可成型为多个板体50，其中任两个板体50间具有一间隙G，以分隔此两个相邻板体50间的实体接触。这些发光二极管元件70分别排列于各间隙G上，跨越其中一间隙G，并各自实体连接及电性连接此间隙G两侧的板体50，这些发光二极管元件70彼此借由间隙G两侧的板体50进行电性相接。

借由金属导板40本身的导电特性，作为发光二极管元件70之间导电的媒介，使得这些发光二极管元件70之间可直接经金属导板40经裁切后的外状变化，而达到发光二极管元件70彼此间产生串联或并联的电性连接。

如此，这些发光二极管元件70无须安装至电路板(如印刷电路板)上，即可借由灯泡母座的电源进行发光工作。

此外，由于金属导板40本身具有快速导热特性以及广大表面积的特性，本发明发光二极管灯泡装置10便可快速降低整体热阻并且发光二极管元件70所产生的高温便可经金属导板40而被快速引导至空气中，避免发光二极管灯泡因过热而产生损坏，造成发光效率下降以及产品寿命缩短。如此，本发明发光二极管灯泡装置10不需刻意加装散热元件，也因为如此，上述公基座20的其它部份也可以为塑料材质，如此便可降低成本，降低重量、提高容置空间或缩小整体体积。

这些板体50不限相同尺寸，本领域的设计人员可依实际需求调整这些发光二极管元件70的排列密度及金属导板40的散热面积，以提高对发光二极管元件70的散热效果。

本发明的另一实施例中，上述的柱状体发光元件30具体为一多边形柱状体。多边形柱状体的变化种类可定义为其截面呈三、四、五、六、七、八边形或同等概念的柱状体。如图1所示，此说明书中仅以截面呈四边形的柱状体为例，其余的柱状体外型便可就此图形依此类推。

在一实施方式下，图2A是本发明发光二极管灯泡装置的柱状体发光元件根据此实施例的一选择性变化下于弯折前的示意图。金属导板40可沿虚线L弯折后直接成型为矩形柱状体。如此，当柱状体发光元件30多面均具有发光二极管元件70时，便可提供多方面的照明角度上。然而，各别独立的金属导板40亦可透过结合的方式(例如焊接或组装)完成成上述的矩形柱状体。

另一实施方式下，图2B是本发明发光二极管灯泡装置的柱状体发光元件根据此实施例的一选择性变化下的示意图。上述的柱状体发光元件30还包括一承载座60，承载座60对应柱状体发光元件30的形状，亦呈现矩形柱状体。如此，承载座60的矩形柱状体的各面上具有一安装结构组62，例如固定嵌槽(如图2B所示)、挂勾、黏胶等。金属导板40可为平板式，并固定于承载座60各面的安装结构组62上。设计人员也可依实际需求加放另外的金属导板40至多边形柱状体其它侧面的位置。

图2C是本发明发光二极管灯泡装置的柱状体发光元件根据此实施例的一选择性变化下的示意图。上述的柱状体发光元件30具体为一圆形柱状体。

在一实施方式下，金属导板40可经弯折后直接成型为上述的圆形柱状体(即仅图2C的金属导板40)。如此，当柱状体发光元件30周围均匀地具有发光二极管元件70时，便可提供多方面的照明角度上。

在另一实施方式下，上述的柱状体发光元件30还包括一承载座61(图2C)，承载座61对应柱状体发光元件30的形状，亦呈现相当的圆形柱状体。如此，承载座61的表面上具有一安装结构组62，例如固定嵌槽(如图2C所示)、挂勾、黏胶等。金属导板40可为卷曲式，并固定于承载座61周围的安装结构组62上。

此外，设计人员也可依实际需求加放另外的金属导板40至圆形柱状体顶面22或底面23的位置。

图2D是本发明发光二极管灯泡装置的柱状体发光元件根据此实施例的一选择性变化下的示意图。上述各实施方式中的承载座还可具有导线放置槽63，如此，单一金属导板40的正、负极导线71便可隐藏于金属导板40与承载座61、62之间，经导线放置槽63电性连接公基座20(例如连接电路组26)。

图3是本发明发光二极管灯泡装置的金属导板根据此实施例的一选择性变化下的示意图。这些板体中例如有相平行的一第一板体200及一第二板体300。一第一间隙400位于第一板体200与第二板体300之间，并隔离第一板体200与第二板体300的实体接触。第一板体200设有多个芯片架210，这些芯片架210分别等距地设于第一板体200的一侧边缘，且朝第一间隙400的方向伸出。这些芯片架210共同借由第一板体200本身的导电特性彼此相互电性连接。

第二板体300具有多个导接部310，这些导接部310分别等距地设于第二板体300的一侧边缘、朝第一间隙400的方向伸出，且这些导接部310分别一一地对应这些芯片架210。此外，这些导接部310共同借由第二板体300本身的导电特性彼此相互电性连接。

请注意，导接部310与对应的芯片架210之间仍相隔有第一间隙400，意即导接部310仍不与对应的芯片架210实体接触。

见图3及图4所示，图4是图3的4-4剖面图。一部份发光二极管元件70a分别排列于第一间隙400上，各发光二极管元件70a皆具有一发光二极管芯片510、一下封装部520及一上封装部530。发光二极管芯片510分别位于其中一芯片架210上，分别借由一导线540电性连接芯片架210及导接部310。下封装部520同时包覆芯片架210与导接部310，以结合芯片架210与导接部310为一体，而因此不致分离。上封装部530覆盖发光二极管芯片510，以保护发光二极管芯片510及导线540与芯片架210及导接部310的电性连接。

图5是图3的电路图，参见图3及图5。具体而言，这些发光二极管元件70a分别具有相反极性的第一电极511及第二电极512，第一电极511分别电性相接其发光二极管元件70a所对应的芯片架210，第二电极512分别电性相接其发光二极管元件70a所对应的导接部310。如此，发光二极管元件70a彼此并联地电性相接。

此外，参见图3，这些板体中还例如有一第三板体600。第三板体600平行第一板体200及第二板体300。第三板体600并排于第二板体300的一侧，一第二间隙700间隔于第三板体600与第二板体300之间，并隔离第三板体600与第二板体300的实体接触。另一部份发光二极管元件70b沿第二间隙700，线性排列于第二间隙700上。各发光二极管元件70b分别具有相反极性的第三电极及第四电极(图中未示出)，第三电极电性相接其一侧的第二板体300。第四电极分别电性相接另一侧的第三板体600，其中第三电极与第二电极512的极性相反，意即当第一电极511为正极时，第二电极512为阴极，此时，第三电极为正极，而第四电极为阴极。如此，任一发光二极管元件70a与任一发光二极管元件70b彼此串联地电性相接。

图6是本发明发光二极管灯泡装置的金属导板根据此实施例的一选择性变化下的示意图。图7是图6的电路图。当朝第一间隙400与/或第二间隙700裁切一金属导板40a时，可得至少一狭长缺口910，狭长缺口910截断第二板体300及第三板体600后接通第一间隙400，使得被截断成两截后的第二板体300及第三板体600无法提供第一狭长缺口910两侧彼此间的电性连接。

如此，被截断后的第二板体300两侧的发光二极管元件70a彼此间为串联的电性连接(见图7)。

本发明的柱状体发光元件30与公基座20之间亦可选择性地加装散热元件，以更提高柱状体发光元件30的散热效果。此外，除了加装散热元件，公基座20的外表面亦可选择性地加装金属外壳，为考虑触电的安全性。图8是本发明发光二极管灯泡装置根据此实施例的一选择性变化下的示意图。此散热元件较佳地可选择一具有电绝缘特性的导热胶H，如此，电源便无法透过导热胶H传递至金属外壳，降低触电产生的机率。

如此，借由金属导板40的高导热特性，本发明发光二极管灯泡装置便可快速降低整体热阻，其产生的高温便可快速被引导至空气中，避免发光二极管灯泡因过热而产生损坏，造成发光效率下降以及产品寿命缩短。

同时，由于加装散热元件不再是散热的必要手段，因此，若本发明发光二极管灯泡装置省去加装散热元件后，其业者便可降低材料、制作成本及备料成本，提高容置空间或缩小整体体积，进而提高市场的竞争力。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即根据本发明的权利要求书及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种发光二极管灯泡装置，其特征在于，包括：

一公基座，用以组装至一灯泡母座；

一柱状体发光元件，连接该公基座，包括：

至少一金属导板，位于该柱状体发光元件的一面上，该金属导板包括多个板体，任两个相邻该板体之间具有一间隙，每一该间隙分离该板体的实体接触；以及

多个发光二极管元件，每一该发光二极管元件跨越该间隙其中之一，并连接该间隙两侧的该板体，其中该发光二极管元件彼此借由该间隙两侧的该板体进行电性相接；以及

一灯罩，罩盖该柱状体发光元件。

2.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，该柱状体发光元件为一多边形柱状体或一圆形柱状体。

3.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，该至少一金属导板为其整体弯折后的一多边形柱状体或一圆形柱状体。

4.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，该柱状体发光元件包括一承载座，该承载座的至少一面具有一安装结构组，以供装设该至少一金属导板。

5.根据权利要求4所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，该承载座为一多边形柱状体或一圆形柱状体。

6.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，每一该间隙一侧的该板体排列有多个芯片架，该芯片架延伸至该间隙且彼此借由其板体电性连接；以及

每一该间隙另一侧的该板体排列有多个导接部，该导接部分别延伸至该间隙，并一一对应该芯片架，且彼此借由其板体电性连接。

7.根据权利要求6所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，每一该发光二极管元件包括：

一发光二极管芯片，位于该芯片架其中之一，分别电性连接该芯片架及该对应的导接部；

一下封装部，结合该芯片架与该对应的导接部；以及

一上封装部，覆盖该发光二极管芯片。

8.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，任一该间隙上的该发光二极管元件彼此并联地电性相接。

9.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，该不同间隙上的该发光二极管元件彼此串联地电性相接。

10.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡装置，其特征在于，该金属导板还包括一狭长缺口，该狭长缺口截断至少一该板体，并接通至少一该间隙，用以电性隔离该被截断板体的电性连接。

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