CN203617296U - 覆晶式发光二极管单元 - Google Patents

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Abstract

一种覆晶式发光二极管单元，包含：一基板、一设置于该基板上的电极垫组，及一设置于该电极垫组上的覆晶式发光二极管组。其中，该覆晶式发光二极管组包括一个第一覆晶式发光二极管，及两个间隔设置的第二覆晶式发光二极管。该第一覆晶式发光二极管与每一第二覆晶式发光二极管彼此串联。该覆晶式发光二极管单元的额定电压为9伏特且总功率为3瓦。通过该第一覆晶式发光二极管及所述第二覆晶式发光二极管彼此串联的设计排列，使本实用新型运用于广告灯箱时，能在效率最佳的前提下产生更均匀的光照。

Description

覆晶式发光二极管单元
技术领域
本实用新型涉及一种发光二极管，特别是涉及一种适用于一个广告灯箱的覆晶式发光二极管单元。
背景技术
随着人类对于照明需求的提升，如何研发出具有良好发光效能的发光体或光源，即成为相关领域人士研究的重要课题，又以目前市面上最常见的发光二极管(LED)为研究主流。由于发光二极管具有低耗电、使用寿命长的优点，因此逐渐取代传统灯泡，成为普遍的发光体。
一般传统式的发光二极管由于是直接将发光二极管芯片基板和封装基材利用银胶黏合，但银胶的散热性与黏合强度不足，因此会产生热传导阻抗大、不易降温的问题，并限制了发光二极管往高功率研发的可能。有鉴于此，市面上研发出另一种覆晶式发光二极管，借由将芯片的电极直接键结在封装基材上，能有效的降低热传导阻抗，并增进其发光效率。然而，即便是覆晶式发光二极管，依然会因为发光二极管集中发射光线的发光特性，导致运用在特定类型的装置，例如：运用广告灯箱中时，会有光线照射不够均匀或是发光效能不佳的问题。为了改善此一情形，有些人会选择以排列多个发光二极管的设置方式，来解决广告灯箱光线照射不均或发光效能不佳的问题。但排列太多个发光二极管容易产生运作不稳定的状况，而且大部分的输入功率会以其它形式的能量散逸而无法有效转化成光源来应用，无法根本地改善发光效能不佳的情形。因此，如何通过排列方式及链接方式的组合，使发光二极管能在广告灯箱这类型的装置中产生良好的照度及质量，即成为相关领域人士急欲解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可以提供良好光源的覆晶式发光二极管单元。
本实用新型覆晶式发光二极管单元，适用于一个广告灯箱，该覆晶式发光二极管单元包含一基板、一设置于该基板上的电极垫组，及一设置于该电极垫组上的覆晶式发光二极管组。该覆晶式发光二极管组包括一个第一覆晶式发光二极管，及两个间隔设置且与该第一覆晶式发光二极管串联的第二覆晶式发光二极管。
本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中该覆晶式发光二极管单元的额定电压为9伏特且总功率为3瓦。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中该覆晶式发光二极管组与该电极垫组共晶接合。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中该电极垫组具有四个彼此间隔设置于该基板上的电极垫，该第一覆晶式发光二极管及所述第二覆晶式发光二极管均具有一个正极及一个负极，每一个覆晶式发光二极管的该正极与该负极是分别设置于两个不相同的电极垫上，且该第一覆晶式发光二极管、所述第二覆晶式发光二极管与所述电极垫彼此电性连接成通路。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中该第一覆晶式发光二极管具有一个第一几何中心，每一个第二覆晶式发光二极管则各具有一个第二几何中心，该第一几何中心及所述第二几何中心不共线。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中该第一覆晶式发光二极管具有一个第一几何中心，每一个第二覆晶式发光二极管则各具有一个第二几何中心，该第一几何中心及所述第二几何中心共线。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中该第一覆晶式发光二极管还具有一个穿过该第一几何中心的第一垂直轴线，并使所述两个第二几何中心至该第一垂直轴线上的点的距离相等，所述第二覆晶式发光二极管各还具有一个穿过对应的第二几何中心的第二垂直轴线，所述第二垂直轴线与该第一垂直轴线互相平行。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中该第一覆晶式发光二极管还具有一个穿过该第一几何中心的第一垂直轴线，并使所述两个第二几何中心至该第一垂直轴线上的点的距离相等。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中每一个第二覆晶式发光二极管还具有穿过相对应的第二几何中心的一个第二垂直轴线与一个第二水平轴线，每一个第二水平轴线不通过该第一覆晶式发光二极管。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中每一个第二垂直轴线与该第一垂直轴线间各形成有一个第一夹角，所述第一夹角皆为锐角。
较佳地，前述覆晶式发光二极管单元，其中所述第二覆晶式发光二极管间形成一个第二夹角，且该第二夹角的角度为所述第一夹角的和。
本实用新型的有益效果在于：借由该第一覆晶式发光二极管及所述第二覆晶式发光二极管特定的额定电压与功率，并相互串联的设计排列，使本实用新型运用于广告灯箱这类型的装置中时，能在效率最佳的条件下，提供并产生更均匀的光照。
附图说明
图1是一立体图，说明本实用新型覆晶式发光二极管单元的一第一较佳实施例；
图2是一正视图，用以辅助说明图1；
图3是一示意图，用以说明该第一较佳实施例的一电极垫组；
图4是一立体图，说明本实用新型覆晶式发光二极管单元的一第二较佳实施例；
图5是一正视图，用以辅助说明图4；
图6是一示意图，用以说明该第二较佳实施例的电极垫组的排列态样；
图7是一正视图，说明本实用新型覆晶式发光二极管单元的一第三较佳实施例；
图8是一示意图，用以说明该第三较佳实施例的电极垫组的排列态样；
图9是一正视图，说明该第三较佳实施例的两个第二覆晶式发光二极管间夹角50度的使用态样；
图10是一示意图，用以辅助说明图9中的电极垫组的排列态样；
图11是一正视图，说明该第三较佳实施例的该两个第二覆晶式发光二极管间夹角90度的使用态样；
图12是一示意图，用以辅助说明图11中的电极垫组的排列态样；
图13是一正视图，说明该第三较佳实施例的所述第二覆晶式发光二极管间夹角120度的使用态样；
图14是一示意图，用以辅助说明图13中的电极垫组的排列态样；
图15是一正视图，说明该第三较佳实施例的所述第二覆晶式发光二极管间夹角150度的使用态样；及
图16是一示意图，用以辅助说明图15中的电极垫组的排列态样。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。
参阅图1、2，本实用新型覆晶式发光二极管单元1的一第一较佳实施例，包含一基板11、一设置于该基板11上的电极垫组12，及一设置于该电极垫组12上的覆晶式发光二极管组13。
该电极垫组12包括四个彼此间隔设置于该基板11上的电极垫121。该覆晶式发光二极管组13包括一个第一覆晶式发光二极管131，及两个间隔设置且与该第一覆晶式发光二极管131相串联的第二覆晶式发光二极管132。该覆晶式发光二极管组13是与所述电极垫121共晶接合，且该第一覆晶式发光二极管131及所述第二覆晶式发光二极管132均具有一正极及一负极，每一覆晶式发光二极管的该正极与该负极是分别设置于两不相同的电极垫121上，且该第一覆晶式发光二极管131、每一第二覆晶式发光二极管132与所述电极垫121彼此电性连接成通路。
该第一覆晶式发光二极管131具有一第一几何中心A，及一穿过该第一几何中心A的第一垂直轴线L1。每一第二覆晶式发光二极管132则各具有一第二几何中心B、分别穿过相对应的第二几何中心B的一第二水平轴线L2与一第二垂直轴线L3，每一第二水平轴线L2与该相对应的第二垂直轴线L3分别通过相对应的第二覆晶式发光二极管132的侧边的中点。在本较佳实施例中，该第一几何中心A及所述第二几何中心B不共线，但于未绘出的实施例中，该第一几何中心A及所述第二几何中心B也可以共线设置，视实际情况需求，于此并不加以限制。更特别地是，所述两个第二几何中心B至该第一垂直轴线L1上的任一点的距离皆是相同，换句话说，所述两个第二覆晶式发光二极管132分别依据第一垂直轴线L1对称排列。再者，在本较佳实施例中，所述第二垂直轴线L3与该第一垂直轴线L1相平行。借此，该第一覆晶式发光二极管131与所述第二覆晶式发光二极管132可于所述电极垫121上分布成一「川」字型的态样，而能显著提升该覆晶式发光二极管单元1应用在广告灯箱之类的装置中所能提供的光照均匀度。
在本较佳实施例中，该第一覆晶式发光二极管131与每一第二覆晶式发光二极管132均是选用额定电压为3伏特而功率为1瓦的发光二极管。虽然发光二极管可选用的功率有多种可能，但选用功率过低的发光二极管可能产生光照能力不佳的问题，而选用功率过高的发光二极管又可能只是徒增被浪费的能源，而无法达到优化的使用效果。因此，选用3伏特1瓦的规格，并配合所述电极垫121的排列方式，使该第一覆晶式发光二极管131与每一第二覆晶式发光二极管132彼此串联，借此获得一额定电压为9伏特而总功率为3瓦的覆晶式发光二极管单元1，以达到最佳组合化的使用功率。
由于该覆晶式发光二极管组13是与该电极垫组12以共晶接合，因此，不但可使该覆晶式发光二极管组13的散热效果提升，也可以使固晶强度更佳，让该覆晶式发光二极管单元1在实际使用时会有更佳的可靠度。
为达成上述目的，参阅图2、3，该第一较佳实施例的所述电极垫121的排列方式及形状设计，必须满足可让该第一覆晶式发光二极管131及所述第二覆晶式发光二极管132可将所述电极垫121桥接成一通路的条件。更具体地说，在本较佳实施例中，该电极垫组12具有四个彼此间隔设置于该基板上的电极垫121，该第一覆晶式发光二极管131和每一第二覆晶式发光二极管132的该正极与该负极是分别共晶接合在两个不相同的电极垫121上，且该第一覆晶式发光二极管131、每一第二覆晶式发光二极管132与所述电极垫121彼此电性连接成通路。由于该第一覆晶式发光二极管131及所述第二覆晶式发光二极管132共三个发光二极管是分别与四个电极垫121电性连接，因此所述电极垫121的形状及排列方式也必须配合该第一覆晶式发光二极管131及所述第二覆晶式发光二极管132的排列方式。当然，实际使用时，所述电极垫121的形状及排列方式并不限于图3中所揭露的态样，但必须要能满足使所述电极垫121能通过该覆晶式发光二极管组13而彼此相连成一通路的条件。
借由上述结构的配合，本实用新型覆晶式发光二极管单元1于实际使用时具有以下所述优点：
（1）光线均匀发散：
由于该覆晶式发光二极管组13的该第一覆晶式发光二极管131及所述第二覆晶式发光二极管132是共同排列成「川」字型的态样，借由交错排列以提供一面均匀光源，因此可以克服发光二极管光源指向性太强，造成光源单向集中的限制，达到使光线均匀朝外散发的效果。
（2）最佳功率：
本实用新型选用三个额定电压为3伏特且功率为1瓦的第一、二覆晶式发光二极管131、132相互串联，使该覆晶式发光二极管单元1的额定电压为9伏特而总功率为3瓦，让该覆晶式发光二极管单元1的功率可以达到优化，并特别适用于需要大面积出光均匀的广告灯箱的使用。
（3）运作稳定：
通过共晶键结的设计，使该覆晶式发光二极管组13的散热效果提升，也可以增强固晶强度，让该覆晶式发光二极管单元1在实际运作时能有更稳定的表现。
参阅图4、5、6，为本实用新型的第二较佳实施例。该第二较佳实施例与该第一较佳实施例大致相同，其不同处仅在于，所述第二覆晶式发光二极管132的第二水平轴线L2皆不通过该第一覆晶式发光二极管131。
在此前提下，为了满足让该第一覆晶式发光二极管131与所述第二覆晶式发光二极管132串联成9伏特3瓦的功率的条件，所述电极垫121的形状设计及排列模式也需调整如图6所示的状况。此时，复参阅图5，该第一覆晶式发光二极管131与所述第二覆晶式发光二极管132是彼此排列成一「品」字型的态样。借此，除了可维持该第一较佳实施例的功效外，由于在本较佳实施例中，所述第二覆晶式发光二极管132与该第一覆晶式发光二极管131有更明显的错开，因此，该覆晶式发光二极管组13所提供的光线在实际使用上会具有更佳的均匀度。
参阅图7及图8，为本实用新型覆晶式发光二极管单元1的第三较佳实施例。该第三较佳实施例与该第二较佳实施例大致相同，其不同处仅在于：每一第二覆晶式发光二极管132的第二垂直轴线L3与该第一垂直轴线L1不相平行，也就是所述第二垂直轴线L3会与该第一垂直轴线L1相交。更具体地说明，在该第三较佳实施例中，每一第二垂直轴线L3与该第一垂直轴线L1间各具有一第一夹角α1，每一第一夹角α1为一锐角。较佳的，两个第一夹角α1的大小是相等的，即两个所述第二覆晶式发光二极管132是依据该第一垂直轴线L1对称排列，而所述第二覆晶式发光二极管132间则会形成一第二夹角α2，且该第二夹角α2的角度为所述第一夹角α1角度的和。在本较佳实施例中，所述第一夹角α1是15度，该第二夹角α2的角度则为30度。
为应第一覆晶式发光二极管131及所述第二覆晶式发光二极管132间的排列方式改变，所述电极垫121的形状及排列方式也一并对应修改如图8所示，以满足串联通路的需求。需进一步说明，本实用新型覆晶式发光二极管单元1可通过不同第一夹角α1的设计来改善光线散发的角度与光照均匀度，以符合终端客户的使用需求，是以，该第一夹角α1的角度并不如图7所示为限。参阅图9、图11、图13，及图15，第一夹角α1也可以是25度、45度、60度及75度，借以使光照的角度和均匀度得到不同的调整。此时，所述电极垫121的设计也要相对应的如图10、图12、图14，及图16所示作修改。当然，所述电极垫121的实际使用形状及排列方式仍可稍作调整，只要能满足各种配置下，该第一覆晶式发光二极管131及所述第二覆晶式发光二极管132可于所述电极垫121上串联成一通路的要求即可。
综上所述，本实用新型覆晶式发光二极管单元1通过所述电极垫121、该第一覆晶式发光二极管131，及所述第二覆晶式发光二极管132的排列方式，组成具有最佳组合化的发光功率，并能有效改善光照的均匀度，因此可以良好的应用于广告灯箱中。

Claims (11)

1.一种覆晶式发光二极管单元，适用于一个广告灯箱，该覆晶式发光二极管单元包含一个基板、一个设置于该基板上的电极垫组，及一个设置于该电极垫组上的覆晶式发光二极管组，其特征在于：该覆晶式发光二极管组包括一个第一覆晶式发光二极管，及两个间隔设置且与该第一覆晶式发光二极管串联的第二覆晶式发光二极管。
2.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：该覆晶式发光二极管单元的额定电压为9伏特且总功率为3瓦。
3.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：该覆晶式发光二极管组与该电极垫组共晶接合。
4.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：该电极垫组具有四个彼此间隔设置于该基板上的电极垫，该第一覆晶式发光二极管及所述第二覆晶式发光二极管均具有一个正极及一个负极，每一个覆晶式发光二极管的该正极与该负极是分别设置于两个不相同的电极垫上，且该第一覆晶式发光二极管、所述第二覆晶式发光二极管与所述电极垫彼此电性连接成通路。
5.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：该第一覆晶式发光二极管具有一个第一几何中心，每一个第二覆晶式发光二极管则各具有一个第二几何中心，该第一几何中心及所述第二几何中心不共线。
6.根据权利要求1所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：该第一覆晶式发光二极管具有一个第一几何中心，每一个第二覆晶式发光二极管则各具有一个第二几何中心，该第一几何中心及所述第二几何中心共线。
7.根据权利要求5所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：该第一覆晶式发光二极管还具有一个穿过该第一几何中心的第一垂直轴线，并使所述两个第二几何中心至该第一垂直轴线上的点的距离相等，所述第二覆晶式发光二极管各还具有一个穿过对应的第二几何中心的第二垂直轴线，所述第二垂直轴线与该第一垂直轴线互相平行。
8.根据权利要求5所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：该第一覆晶式发光二极管还具有一个穿过该第一几何中心的第一垂直轴线，并使所述两个第二几何中心至该第一垂直轴线上的点的距离相等。
9.根据权利要求8所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：每一个第二覆晶式发光二极管还具有穿过相对应的第二几何中心的一个第二垂直轴线与一个第二水平轴线，每一个第二水平轴线不通过该第一覆晶式发光二极管。
10.根据权利要求9所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：每一个第二垂直轴线与该第一垂直轴线间各形成有一个第一夹角，所述第一夹角皆为锐角。
11.根据权利要求10所述的覆晶式发光二极管单元，其特征在于：所述第二覆晶式发光二极管间形成一个第二夹角，且该第二夹角的角度为所述第一夹角的和。
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