CN104979454B - Led发光装置及led灯具 - Google Patents

Abstract

一种LED发光装置及LED灯具，该LED发光装置包括电路板及设置于电路板上的电路层、内阻隔墙、外阻隔墙、LED裸晶、电子元件、透光封装体以及反光封装体。所述内阻隔墙与外阻隔墙呈同心圆状，LED裸晶设置于内阻隔墙之内，电子元件呈圆环状地设置于内阻隔墙与外阻隔墙之间。透光封装体设置于内阻隔墙之内，以使LED裸晶包覆于其内。而反光封装体设置于内阻隔墙与外阻隔墙之间，以使电子元件包覆于其内。

Description

LED发光装置及LED灯具

技术领域

本发明涉及一种发光装置，且特别涉及一种能以交流电力直接驱动发光的LED发光装置及LED灯具。

背景技术

近几年来，发光二极管（LED）的应用已逐渐广泛，且随着技术领域的不断提升，目前已研发出高照明辉度的高功率发光二极管，其足以取代传统的照明光源。但LED要完全取代传统的照明光源还有许多待克服的问题存在。举例来说，由于LED所适用的范围越来越广，所以微小化以及同款型号适于搭配更多尺寸的光学元件，已是研究发展的趋势。

于是，本发明人有感上述缺陷的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。

发明内容

本发明实施例在于提供一种LED发光装置及LED灯具，其能进一步地微小化且能与更多尺寸的光学配件搭配使用而不会大幅影响出光效果。

本发明实施例提供一种LED发光装置，包括：一电路板，该电路板具有一基板与一电路层，该基板具有位于相反侧的一第一表面与一第二表面，该电路层设置于该基板的第一表面上，且该电路层具有一LED线路、一电子元件线路以及两个电极，该电子元件线路与该LED线路电性连接，而该两个电极与该电子元件线路电性连接；一内阻隔墙，该内阻隔墙呈圆形且设置于该电路板上，该内阻隔墙与该电路板共同包围界定出一内容置空间，该LED线路至少部分显露于该内容置空间中；一外阻隔墙，该外阻隔墙呈圆形且设置于该电路板上，该外阻隔墙位于该内阻隔墙外侧，并且该外阻隔墙的圆心重叠于该内阻隔墙的圆心，该外阻隔墙、该内阻隔墙与该电路板共同包围界定出一外容置空间，该电子元件线路至少部分显露于该外容置空间中，而该两个电极至少部分显露于该外阻隔墙之外；至少一个LED裸晶，该至少一个LED裸晶设置于该内容置空间中且与该LED线路电性连接；多个电子元件，所述多个电子元件呈圆环状地排列设置于该外容置空间中且与该电子元件线路电性连接，并且这些电子元件具有一LED驱动元件；一透光封装体，该透光封装体形成于该内容置空间中且将该LED裸晶包覆于透光封装体内；以及一反光封装体，该反光封装体形成于该外容置空间中且将这些电子元件包覆于反光封装体内；其中，该两个电极用以与一交流电源电性连接，使该交流电源所提供的交流电力经由该电路层与这些电子元件的传输与转换，而能使该LED裸晶发光。

本发明实施例另外提供一种LED灯具，包括：如上所述的该LED发光装置；以及一光学配件，该光学配件装设于该LED发光装置上，该光学配件邻近于该发光装置的该反光封装体的部位形成有一呈圆形的开口，并且该开口的圆心对应于该内阻隔墙的圆心，而该开口的直径大于等于该内阻隔墙的直径，并小于等于该外阻隔墙的直径。

综上所述，本发明实施例所提供的LED发光装置及LED灯具，其在能够以交流电力直接驱动发光的前提下，通过将电子元件圆环状地排列设置在外容置空间中，以便能进一步缩小基板所使用的尺寸；并且，经由形成圆环状的反光封装体，用以使LED发光装置的顶面能有效地反射光线，进而使装设在LED发光装置上的光学配件的开口尺寸能有更大的选用范围。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这些说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。

附图说明

图1为本发明LED发光装置的立体示意图。

图2为图1的剖视示意图。

图3为图1的分解示意图。

图4为图1的另一分解示意图。

图5为图1的又一分解示意图。

图6为本发明LED发光装置的反射面的反射率示意图。

图7为本发明LED发光装置连接交流电源的发光示意图。

图8为本发明LED灯具的示意图。

图9为本发明LED灯具另一形式的示意图。

【符号说明】

100 LED发光装置

1 电路板

11 基板

111 第一表面

112 第二表面

12 电路层

121 LED线路

122 电子元件线路

123 电极

2 内阻隔墙

21 内容置空间

3 外阻隔墙

31 外容置空间

4 LED裸晶

5 电子元件

51 LED驱动元件

52 整流元件

53 功率元件

6 透光封装体

61 出光面

7 反光封装体

71 反射面

200 光学配件

201 反射杯

202、202’ 开口

300 交流电源

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明的一实施例，需先说明的是，本实施例对应的示图所提及的相关数量与数量，仅用以具体地说明本发明的实施方式，以便于了解其内容，而非用以局限本发明的权利要求范围。

请参阅图1和图2所示，本实施例为一种LED发光装置100，包括一电路板1、设置于电路板1上的一内阻隔墙2与一外阻隔墙3、设置在电路板1上的多个LED裸晶4与多个电子元件5、设置于电路板1与内阻隔墙2所包围的空间内的一透光封装体6以及设置于内阻隔墙2外侧的一反光封装体7。本实施例于下述先说明LED发光装置100的各元件的可能的实施构造，而后再适时介绍各元件之间的彼此连接关系。

如图3至图5，所述电路板1包含有一基板11与一电路层12，上述基板11大致呈方形（如：长方形或正方形）且具有位于相反侧的一第一表面111与一第二表面112。其中，所述基板11可为金属基板和绝缘基板，当采用金属基板时，还包含一介电层（图略）设置于金属基板与电路层12之间，介电层覆盖于金属基板的板面上，且介电层边缘大致与金属基板边缘切齐。金属基板可为铝基板或铜基板，不以此为限。绝缘基板可为陶瓷基板或树脂板。而在本实施例中，基板11是以绝缘基板为例。

所述电路层12设置于基板11的第一表面111上，且电路层12具有一LED线路121、一电子元件线路122以及两个电极123，上述电子元件线路122与LED线路121电性连接，而两个电极123则与电子元件线路122电性连接。需说明的是，有关电性连接的方式可以通过打线等方式实施，在此不加以局限。

所述内阻隔墙2的材质优选为陶瓷材料，但不局限于此。内阻隔墙2大致呈圆形且固设于电路板1的大致中央部位上（即位于基板11的第一表面111与部分电路层12上）。其中，远离基板11的内阻隔墙2的顶缘至基板11的第一表面111的距离（相当于内阻隔墙2的高度）大于任一个LED裸晶4的顶缘至基板11的第一表面111的距离（相当于LED裸晶4的高度）。

再者，所述内阻隔墙2与电路板1共同包围界定出一内容置空间21，而上述LED线路121至少部分地显露于内容置空间21，用以供LED裸晶4作为置晶与打线之用。

所述外阻隔墙3的材质优选为陶瓷材料，但不局限于此。外阻隔墙3也大致呈圆形且设置于电路板1上（即位于基板11的第一表面111与部分电路层12上），并且外阻隔墙3位于内阻隔墙2外侧，而外阻隔墙3的圆心重叠于内阻隔墙2的圆心。其中，远离基板11的外阻隔墙3的顶缘至基板11第一表面111的距离（相当于外阻隔墙3的高度）大于任一个电子元件5的顶缘至基板11的第一表面111的距离（相当于电子元件5的高度）。而在本实施例中，所述外阻隔墙3的高度大致等于内阻隔墙2的高度，但实际应用时不受限于此。

再者，所述外阻隔墙3、内阻隔墙2与电路板1共同包围界定出一外容置空间31，所述电子元件线路122至少部分地显露于外容置空间31，用以供电子元件5安装之用；而上述两个电极123至少部分地显露于外阻隔墙3之外，用以供外部电源连接之用。

更详细地说，所述两个电极123位于外阻隔墙3径向方向上相反的两侧部位，并且所述两个电极123所在的位置大致位于基板11的相对向的两个角落。并且所述两个电极123用以与一交流电源300（如图7）电性连接，使交流电源300所提供的交流电力经由电路层12与这些电子元件5的传输与转换，而能使设置于LED线路121上的LED裸晶4发光。

所述LED裸晶4（尤指直流LED裸晶）设置于内容置空间21中，并且LED裸晶4与电路层12的LED线路121电性连接。其中，上述LED裸晶4在本实施例中是两种不同发光型态的LED裸晶，但在实际应用时，LED裸晶4的发光型态不受限于此。

所述电子元件5优选为裸晶形式且大致呈圆环状地排列设置于外容置空间31中，并且电子元件5与电路层12的电子元件线路122电性连接。进一步地说，本实施例通过将电子元件5以圆环状排列的方式设置于LED裸晶4的周围，以便使电子元件5的排列更为密集，进而使基板11的尺寸能够缩小。

再者，所述电子元件5在本实施例中分为两组，而每组电子元件5以包含有LED驱动元件51、整流元件52（如：桥式整流器）以及功率元件53为例，但在实际应用时，电子元件5所包含的元件的种类与数量可根据设计者需求而加以调整，并不局限于此。举例来说，在一未示出的实施例中，所述电子元件5也可以同时包含有线性元件与非线性元件。附带说明一点，本实施例所指的电子元件5排除LED芯片或LED裸晶。

藉此，当上述LED裸晶4采用两种不同发光型态时，其能分别电性连接于所述两组的LED驱动元件51、整流元件52以及功率元件53。而所述两组的LED驱动元件51、整流元件52以及功率元件53则能分别用以驱动上述两种不同发光型态的LED裸晶4，以便调整上述两种不同发光型态的LED裸晶4的发光比例，进而达到混光的效果。

补充说明一点，上述LED裸晶4与电子元件5装设于电路层12的方式可以是覆晶（flip chip）、回焊（reflow）、超音波（ultrasonic）、表面贴装技术（SMT）或打线（wirebonding）等方式，在此不加以限制。

所述透光封装体6可以由硅树脂（silicone）或是环氧树脂（epoxy resin）所制成，更进一步地说，所述透光封装体6可为一种单纯的透明胶体或内混有荧光粉的荧光胶体，但本实施例不以此为限。

再者，所述透光封装体6填设于内阻隔墙2与电路板1所共同围绕定义的内容置空间21之中，以便使LED裸晶4能被透光封装体6所封装（即LED裸晶4包覆于透光封装体6之内）。换个角度来看，通过上述透光封装体6被限位在内阻隔墙2所围绕的封装范围内，以使得透光封装体6的封装范围及填胶量得到有效的控制。

所述反光封装体7优选为不导电胶体，反光封装体7主要填设于电路板1、内阻隔墙2以及外阻隔墙3所共同包围的外容置空间31之中，以便使反光封装体7将这些电子元件5包覆于其内，也就是说，裸晶形式的电子元件5能被反光封装体7所封装。

藉此，通过反光封装体7将电子元件5同时一体封装于其内，以大幅度地降低生产LED发光装置100时所需耗费的封装成本。并且由于反光封装体7为不导电胶体，因而使得反光封装体7能具备有隔绝电路的功能，进而避免LED发光装置100有跳火的情况发生。

对于远离基板11的透光封装体6的表面（如图1中的透光封装体6的顶面）与反光封装体7的表面（如图1中的反光封装体7的顶面）来说，两者在本实施例中均平行于基板11的第一表面111且大致呈共平面设置，但不以此为限。

更详细地说，所述透光封装体6具有一远离基板11的出光面61，而反光封装体7具有一远离基板11的反射面71。其中，上述反射面71相对于波长为400nm至500nm的光线具有大于85%的反射率（优选为90%以上）。即，反光封装体7能使用如图6所示的任一曲线所代表的材质，或是说，图6所示的任一曲线即代表上述反射面71的反射率。

再者，所述反射面71覆盖在远离基板11的内阻隔墙2的顶缘上，并且反射面71与出光面61呈无间隙地相连。而在LED发光装置100的俯视角度下，远离基板11的内阻隔墙2的顶缘完全被反光封装体7的反射面71所遮蔽，所以无法被看到。藉此，反光封装体7的反射面71能用以将光线有效地进行反射，以避免远离基板11的内阻隔墙2的顶缘产生吸收光线的情况，进而提升所述LED发光装置100整体的光效。

附带说明一点，反光封装体7除覆盖远离基板11的内阻隔墙2的顶缘之外，也可一并覆盖外阻隔墙3的顶缘与外表面，具体实施方式在此不加以限制。

以上为LED发光装置100的构造说明，上述LED发光装置100即为一完整的产品，其能被接地应用（如图7）或搭配其他装置使用，可能的应用情况如下述实施例所说明的。

请参阅图8和图9所示，本发明的另一实施例提供一种LED灯具，包括如上述实施例所载的LED发光装置100以及装设于LED发光装置100的一光学配件200。其中，光学配件200在本实施例中是以一反射杯201为例，但也可以是其他类型的光学元件（如：透镜）。

所述反射杯201的外型大致呈中空的截圆锥状，即，反射杯201的两端各形成有一大致呈圆形且尺寸不同的开口202、202’，并且反射杯201较小的开口202邻近于LED发光装置100的反光封装体7，而上述较小的开口202的圆心对应于内阻隔墙2的圆心。

由于LED发光装置100的反光封装体7形成有反射面71，所以上述反射杯201在选用时，只需符合其较小的开口202的直径大于等于内阻隔墙2的直径，并小于等于外阻隔墙3的直径。换言之，LED发光装置100能与更多尺寸的反射杯201搭配使用而不影响出光效果。

[本发明实施例的可能效果]

综上所述，本发明实施例所提供的LED发光装置与LED灯具，其在能够以交流电力直接驱动发光的前提下，通过将电子元件圆环状地排列设置在外容置空间中，以便能进一步缩小基板所使用的尺寸；并且，经由形成圆环状的反光封装体，用以使LED发光装置的顶面能有效地反射光线，进而使装设在LED发光装置上的光学配件的开口尺寸能有更大的选用范围。

再者，通过反光封装体形成相对于波长400nm至500nm的光线具有大于85%反射率的反射面，进而有效地提升LED发光装置的整体光效。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，其并非用以局限本发明的专利范围，凡是根据本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，均应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种LED发光装置，其特征在于，所述LED发光装置包括：

一电路板，所述电路板具有一基板与一电路层，所述基板具有位于相反侧的一第一表面与一第二表面，所述电路层设置于所述基板的第一表面上，且所述电路层具有一LED线路、一电子元件线路以及两个电极，所述电子元件线路与所述LED线路电性连接，而所述两个电极与所述电子元件线路电性连接；

一内阻隔墙，所述内阻隔墙呈圆形且设置于所述电路板上，所述内阻隔墙与所述电路板共同包围界定出一内容置空间，所述LED线路至少部分地显露于所述内容置空间；

一外阻隔墙，所述外阻隔墙呈圆形且设置于所述电路板上，所述外阻隔墙位于所述内阻隔墙的外侧，并且所述外阻隔墙的圆心与所述内阻隔墙的圆心重叠，所述外阻隔墙、所述内阻隔墙与所述电路板共同包围界定出一外容置空间，所述电子元件线路至少部分地显露于所述外容置空间，而所述两个电极至少部分地显露于所述外阻隔墙之外；

至少一个LED裸晶，所述LED裸晶设置于所述内容置空间中且与所述LED线路电性连接；

多个电子元件，所述电子元件呈圆环状地排列设置于所述外容置空间中且与所述电子元件线路电性连接，并且所述电子元件具有一LED驱动元件；

一透光封装体，所述透光封装体形成于所述内容置空间上且将所述LED裸晶包覆于所述透光封装体内；以及

一反光封装体，所述反光封装体形成于所述外容置空间上且将所述电子元件包覆于所述反光封装体内；

其中，所述两个电极用以与一交流电源电性连接，使所述交流电源所提供的交流电力经由所述电路层与所述电子元件的传输与转换，而能使所述LED裸晶发光；

其中，远离所述电路板的所述透光封装体的表面与所述反光封装体的表面均平行于所述基板的第一表面且呈共平面设置。

2.根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，所述反光封装体具有一远离所述电路板的反射面，并且所述反射面相对于波长为400nm至500nm的光线具有大于85％的反射率。

3.根据权利要求2所述的LED发光装置，其特征在于，所述透光封装体具有一远离所述电路板的出光面，所述反射面覆盖在远离所述电路板的所述内阻隔墙的顶缘上，所述反射面与所述出光面呈共平面设置，并且所述反射面与所述出光面呈无间隙地相连。

4.根据权利要求1所述的LED发光装置，其特征在于，远离所述基板的所述内阻隔墙的顶缘至所述基板的第一表面的距离大于任一个所述LED裸晶的顶缘至所述基板的第一表面的距离。

5.根据权利要求4所述的LED发光装置，其特征在于，远离所述基板的所述外阻隔墙的顶缘至所述基板的第一表面的距离大于任一个所述电子元件的顶缘至所述基板的第一表面的距离。

6.根据权利要求5所述的LED发光装置，其特征在于，所述内阻隔墙的顶缘至所述基板的第一表面的距离等于所述外阻隔墙的顶缘至所述基板的第一表面的距离。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的LED发光装置，其特征在于，所述反光封装体为不导电胶体。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的LED发光装置，其特征在于，所述电子元件进一步限定为裸晶形式。

9.一种LED灯具，其特征在于，所述LED灯具包括：

根据权利要求1所述的LED发光装置；以及

一光学配件，所述光学配件装设于所述LED发光装置上，所述光学配件邻近于所述LED发光装置的所述反光封装体的部位形成有一呈圆形的开口，并且所述开口的圆心对应于所述内阻隔墙的圆心，而所述开口的直径大于或等于所述内阻隔墙的直径，并且所述开口的直径小于或等于所述外阻隔墙的直径。