CN107289342A - 发光二极管灯泡 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光二极管灯泡，其包含：灯罩；导电接头，与该灯罩结合；插槽；以及光源模块，置于该灯罩及该导电接头之间。所述光源模块包含：透光基板，包含第一表面，相反于该第一表面的第二表面，上端部及下端部；电路层，贴设于该第一表面及该第二表面中的至少一个；电极件，设置于该透光基板的该下端部并电连接于该电路层，该电极件插设于该插槽中，使该透光基板立于该灯罩之中；多个发光二极管芯片，设置于该第一表面及该第二表面中的至少一个，并与该电路层形成电性连接；以及荧光层，连续地包覆上述多个发光二极管芯片，并延伸至该上端部，且与该下端部形成一间距。

Description

发光二极管灯泡
本申请是2013年4月8日所提出的申请号为201310118212.5、发明名称为“发光二极管灯泡”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种发光二极管灯泡，尤指一种使用透光基板以承载发光二极管芯片的发光二极管灯泡。
背景技术
发光二极管(light emitting diode,LED)为一种半导体元件，主要通过半导体化合物将电能转换为光能以达到发光效果，因此具有寿命长、稳定性高及耗电量小等优点，目前已被广泛地应用于居家、办公、室外与行动照明，以取代灯管及白炽灯泡等传统的非指向性发光源。
配合参考图1，为现有的发光二极管灯泡的侧视图。该发光二极管灯泡20包含一座体200、一电路板210、多个发光二极管226、一灯罩230以及一导电接头240。该电路板210及该导电接头240分别设置于该座体200的相反两侧。该电路板210呈矩形平板状，且该电路板210具有较大面积的一表面平贴于该座体200。该发光二极管226设置于该电路板210上，并位于该电路板210另一具有较大面积的一表面；该发光二极管226电连接于该电路板210，该电路板210提供点亮该发光二极管226的电力，其中，该发光二极管226被点亮时朝向相反于该座体200的方向发出光线。该灯罩230罩合该电路板210及该发光二极管226，使该电路板210及该发光二极管226位于该座体200及该灯罩230之间。
由于发光二极管226为指向性光源，因此由该发光二极管226发出的光线只能朝向前方出光(即该发光二极管226发出的光线只能朝向相反于该座体200的方向出光)，使得该发光二极管灯泡20的发光区域远不及于白炽灯泡，也无法达到白炽灯泡等非指向性光源的出光需求，并导致使用者降低使用该发光二极管灯泡20的意愿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高光利用效率的发光二极管灯泡。
为达上述目的，本发明提供一种发光二极管灯泡，该发光二极管灯泡包含一电路板、至少一光源模块、一导电接头以及一灯罩。该电路板包含至少一插槽。该光源模块位于该电路板的一侧，该光源模块包含一透光基板、一电路层、一电极件以及多个发光二极管芯片。该透光基板包含一第一表面及一相反于该第一表面的第二表面；该电路层贴设于该第一表面及该第二表面的其中的至少之一者；该电极件设置于该透光基板的一端部，该电极件插设于该插槽中并电连接于该电路层，使该透光基板立于该电路板上；该发光二极管芯片设置于该第一表面及该第二表面的其中的至少之一者，并与该电路层形成电性连接。该导电接头位于该电路板的另一侧，并电连接于该电路板；该灯罩与该导电接头结合，使该电路板及该光源模块置于该灯罩及该导电接头之间。
根据本发明的一实施例，其中该光源模块更包含一荧光层，该荧光层包覆该发光二极管芯片。
根据本发明的一实施例，其中该透光基板呈矩形，该电极件设置于该透光基板的一短边方向。
根据本发明的一实施例，该发光二极管灯泡更包含一驱动器，设置于该电路板上，并与该电路板形成电性连接。
根据本发明的一实施例，其中该发光二极管芯片分别地设置于该第一表面及该第二表面，且设置于该第二表面的该发光二极管芯片排列方式相同于设置于该第一表面的该发光二极管芯片。
根据本发明的一实施例，其中该发光二极管芯片分别地设置于该第一表面及该第二表面，且设置于该第二表面的该发光二极管芯片与设置于该第一表面的该发光二极管芯片呈错位排列。
根据本发明的一实施例，该发光二极管灯泡更包含多个光源模块，各该光源模块的电极件插设于形成在该电路板上的多个插槽，使各该光源模块的透光基板立于该电路板上。
根据本发明的一实施例，其中该光源模块呈线性排列于该电路板上，且任二光源模块间的距离为一定值。
根据本发明的一实施例，其中该透光基板的透光率大于等于50％。
根据本发明的一实施例，其中该透光基板的材质选自氧化铝、氮化镓、玻璃、磷化镓、碳化硅及化学气相沉积钻石所构成的材料族群。
本发明的发光二极管灯泡使用透光基板以承载发光二极管芯片，可提高发光二极管灯泡光利用效率。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为现有的发光二极管灯泡的侧视图。
图2本发明第一实施例的发光二极管灯泡的立体图。
图3为本发明第一实施例的发光二极管灯泡的剖视图。
图4为本发明第二实施例的发光二极管灯泡的剖视图。
图5为本发明第三实施例的发光二极管灯泡的剖视图。
其中，附图标记：
10、10a、10b：发光二极管灯泡
110：基座
120：电路板
122：插槽
126：板面
130、130a、130b：光源模块
132、132a：透光基板
1320、1320a：第一表面
1322、1322a：第二表面
134、134a：电路层
135：电极件
136、136a：发光二极管芯片
138a：荧光层
140：灯罩
150：导电接头
170：驱动器
20：发光二极管灯泡
200：座体
210：电路板
226：发光二极管
230：灯罩
240：导电接头
具体实施方式
请参考随附图示，本发明的以上及额外目的、特征及优点将通过本发明的较佳实施例的以下阐释性及非限制性详细描叙予以更好地理解。
配合参考图2及图3，分别为本发明第一实施例的发光二极管灯泡的立体图及剖视图。该发光二极管灯泡10主要用以提供与白炽灯泡所产生的光强度分布相近似的光源；该发光二极管灯泡10包含一基座110、一电路板120、至少一光源模块130、一灯罩140以及一导电接头150。
该基座110可例如(但不限定)为使用塑料或陶瓷制作而成，于本实施例中，该基座110为圆形柱体，实际实施时则不以此限。该基座110用以支撑该电路板120及该光源模块130。
该电路板120设置于该基座110的一侧。于本实施例中，该电路板120为具有高机械强度、不可燃及防潮等特性的FR-4玻璃纤维电路板(FR-4为一种耐燃材料等级的代号)，实际实施时，该电路板120可以依实际需求而为金属基电路板或其它种类的印刷电路板；其次，该电路板120大致呈圆形，且该电路板120具有较大面积的一板面的表面积小于该基座110与该电路板120接触的一表面的面积。该电路板120上具有至少一插槽122，该插槽122为贯穿该电路板120的槽孔结构。该电路板120上设置有一用以驱动该光源模块130发出光线的驱动器170，该驱动器170电连接于该电路板120。
该光源模块130包含一透光基板132、一电路层134、一电极件135以及多个发光二极管芯片136。该透光基板132为玻璃基板，且该透光基板132的透光率(transmittance)大于等于50％；其中，透光率是指通过该透光基板132的光强度与入射该透光基板132的光强度的比值。该透光基板132的材质可以选自氧化铝、氮化镓、玻璃、磷化镓、碳化硅及化学气相沉积钻石所构成的材料族群。该透光基板132具有一第一表面1320以及相反于该第一表面的第二表面1322；于本实施例中，该透光基板132为矩形板体，该第一表面1320及该第二表面1322分别为该透光基板132具有较大面积的表面。实际实施时，该透光基板132可依实际需求而为其它几何图形，如:圆形或多边形。
该电路层134贴设于该透光基板132的该第一表面1320及该第二表面1322的其中的至少一者，该电路层134使用具有导电特性的材料(如:铜)制作而成，用以作为电力传输的路径。于本实施例中，该电路层134同时设置于该第一表面1320及该第二表面1322，该电路层134呈条状设置，且该电路层134的长度相同于该第一表面1320及该第二表面1322的长度。
该电极件135设置于该透光基板132的一端部并电连接于该电路层134，于本实施例中，该电极件135设置于该透光基板132的一短边方向，并与该电路层134形成电性连接。该电极件135插设于该插槽122中，使该透光基板132的该第一表面1320及该第二表面1322垂直于该电路板120的一板面126，使该透光基板132立于该电路板120上，同时使该电路板120及该光源模块130形成电性连接。其次，该电极件135及该插槽122间可借由焊料(未图示)以将电极件135固定于该电路板120上，使提高该电极件135及该插槽122之间的结合强度及导电性。
该发光二极管芯片136分别地设置于该透光基板132的该第一表面1320及该第二表面1322的其中的至少一者，并与该电路层134形成电性连接，该发光二极管芯片136借由该电路层134而为串联连接、并联连接或串并联连接。于本实施例中，该发光二极管芯片136同时设置于该第一表面1320及该第二表面1322，设于该第一表面1320及该第二表面1322的发光二极管芯片136的数量相同，且设于第二表面的发光二极管芯片136的设置位置对应设于该第一表面1320的发光二极管芯片136的设置位置，意即设置于该第二表面1322的该发光二极管芯片136排列方式相同于设置于该第一表面1320的该发光二极管芯片136。该发光二极管芯片136可以通过固晶(die attachment)技术以固定于该透光基板132上，之后再与该电路层134形成电性连接。该发光二极管芯片136可以为覆晶(flip chip)形式的发光二极管芯片，且其电极直接接触该电路层134，或者，该发光二极管芯片136也可以为水平式结构或垂直式结构的发光二极管芯片，并借由至少一金属焊线以与该电路层134形成电性连接。由于该透光基板132的透光率大于50％，如此一来，可以避免该发光二极管芯片136发出的光线被该透光基板132所遮蔽或吸收，进而提高该发光二极管灯泡10的光利用效率。
该导电接头150设置于该电路板120的另一侧，并与该灯罩140结合，使该电路板120及该光源模块130分别置于该导电接头150及该灯罩140之间。该灯罩140可选择性地设计为透明状或半透明状，借以调整通过该灯罩140出射后的光线的光强度；同时，该灯罩140也可用以调整由该发光二极管芯片136发出的光线的出光特性，如:聚光或散光，使该发光二极管灯泡10的光学特性更符合实际的需求。该导电接头150供转接于灯具上，借以撷取点亮该发光二极管灯泡10的电力。该导电接头150及该电路板120之间跨接有多个导线(未图标)，该导线可贯穿该基座110，该导线用以将该导电接头150撷取到的电力传递至该电路板120，并由该电极件135传递至该光源模块130，以点亮该发光二极管芯片136。
配合参考图4，为本发明第二实施例的发光二极管灯泡的立体图。图4所示的发光二极管灯泡10a与第一实施例的发光二极管灯泡10类似，且相同的元件标示以相同的符号。值得注意的是，两者的差异在于:图4所示的光源模块130a。
该光源模块130a包含一透光基板132a、一电路层134a、多个发光二极管芯片136a以及一荧光层138a。该电路层134a设置于该透光基板132a的一第一表面1320a及一相反于该第一表面1320a的第二表面1322a上。
该发光二极管芯片136a分别地设置于该第一表面1320a及该第二表面1322a上，并与该电路层120形成电性连接，且设置于该第一表面1320a的该发光二极管芯片136a与设置于该第二表面1322a的该发光二极管芯片136a呈错位排列。
该荧光层138a包覆该发光二极管芯片136a，用以与该发光二极管芯片136a发出的部分光线发生波长转换，并产生一波长转换光线。该波长转换光线与该发光二极管芯片136a发出的其它部分光线混光后，可供产生一需求光色的光线。于本实施例中，该荧光层138a同时包覆多个设置于该第一表面1320a或该第二表面1322a的发光二极管芯片136a，借以提高制作上的方便性。于实际实施时，该荧光层138a也可以仅包覆其中的至少一个发光二极管芯片136a。发光二极管灯泡10a的各元件的功用与相关说明，实际上与第一实施例的发光二极管灯泡10相同，在此不予赘述。发光二极管灯泡10a至少可达到与发光二极管灯泡10相同的功能。
配合参考图5，为本发明第三实施例的发光二极管灯泡的立体图。图5所示的发光二极管灯泡10b与第二实施例的发光二极管灯泡10a类似，且相同的元件标示以相同的符号。值得注意的是，两者的差异在于:图5所示的发光二极管灯泡10b包含多个呈线性排列的光源模块130b。
该光源模块130b分别地插接在形成于该电路板120上的多个插槽122中，借以提供该发光二极管灯泡10b点亮时所需的光源。其次，任二光源模块130b间的距离为一定值，如此一来，不但可以提高该发光二极管灯泡10b的辉度，更可以提供均匀光强度分布的光源。实际实施时，该光源模块130b的排列方式可以依需求的光强度而为其它形式，如:不规则状。发光二极管灯泡10b的各元件的功用与相关说明，实际上与第二实施例的发光二极管灯泡10a相同，在此不予赘述。发光二极管灯泡10b至少可达到与发光二极管灯泡10a相同的功能。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种发光二极管灯泡，其特征在于，包含:
灯罩；
导电接头，与该灯罩结合；
插槽；以及
光源模块，置于该灯罩及该导电接头之间，该光源模块包含:
透光基板，包含第一表面，相反于该第一表面的第二表面，上端部及下端部；
电路层，贴设于该第一表面及该第二表面中的至少一个；
电极件，设置于该透光基板的该下端部并电连接于该电路层，该电极件插设于该插槽中，使该透光基板立于该灯罩之中；
多个发光二极管芯片，设置于该第一表面及该第二表面中的至少一个，并与该电路层形成电性连接；以及
荧光层，连续地包覆上述多个发光二极管芯片，并延伸至该上端部，且与该下端部形成一间距。
2.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，其特征在于，更包含电路板，该插槽贯穿该电路板。
3.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，其特征在于，该多个发光二极管芯分别以覆晶形式与该电极件电性连接。
4.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，其特征在于，该多个发光二极管芯片分别地设置于该第一表面及该第二表面，且设置于该第二表面的该发光二极管芯片排列方式相同于设置于该第一表面的该发光二极管芯片。
5.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，其特征在于，该发光二极管晶粒分别地设置于该第一表面及该第二表面，且设置于该第二表面的该多个发光二极管芯片与设置于该第一表面的该多个发光二极管芯片呈错位排列。
6.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，其特征在于，更包含电路板、多个光源模块及多个插槽，该多个光源模块中的每一个分别插设于各该多个插槽中，使该多个光源模块中的每一个立于该灯罩之中。
7.根据权利要求6所述的发光二极管灯泡，其特征在于，该多个光源模块列于该灯罩之中，任二光源模块间的距离为一定值。
8.根据权利要求1所述的发光二极管灯泡，其特征在于，该透光基板具有第一短边及相对该第一短边的第二短边，该电极件设置于该第一短边或该第二短边的方向。
9.根据权利要求8所述的发光二极管灯泡，其特征在于，该电路层呈长条状。
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