TW201221848A - Low-cost multi functional heatsink for LED arrays - Google Patents

Description

201221848 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種光照裝置及其製造方法，其中該光照 裝置包含多邊形單元之單元結構，其為散熱件；及光源， 其經配置以藉由該單元結構冷卻。 【先前技術】 對於諸如用於顯示器及照明面板（illumination panel)之 背光之應用而言’使用光源之陣列的光照裝置（Hghting device)受到極大關注。此等陣列通常藉由在大面積pCB(印 刷電路板）上配置光源（諸如，LED(發光二極體））來建立。 另外，因為需要照明應用，所以常請求高功率光源，從而 引起對上面安裝有PCB之散熱件之需要。然而，大面積 PCB相對昂貴。基本上所存在之種類之光照裝置展示於 WO 2007/124277中，其中光照裝置包括安裝於印刷電路板 上之多行LED光源。將板配置於散熱件上。此先前技術解 決方案使用若干較小PCB，其可在一定程度上減少成本。 另一方面，佈線增加，其為負面的。 【發明内容】 本發明之-目標為提供—種提供—較不昂貴解決方案之 光照裝置。 該目標係藉由如所附中請專利範圍中定義之根據本發明 的-種光照裝置及-種製造一光照裝置之方法來達成。 因此’根據本發明之—態樣，提供—種光照裝置，其包 含：多邊形單元之-單元結構，其為一散熱件；及光源， 158996.doc 201221848 其經配置以藉由該單元結構冷卻。該等光源係以每-翠元 中二源之方式配置於該等單元中之至少-些中，且附接 至nr結構並與該單元結構電連接。該單元結構經配置 以將電力提供給該等光源。 根據本發明之另一態樣，提供一種製造一 法，其包含.· -提供-散熱件作為多邊形單元之一單元結構； 以每單几中一光源之方式將光源配置於該等單元中之 至少一些中； -藉由將該等光源附接至該單元結構來將該等光源與該 單元結構熱連接； -將該等光源與該單元結構電連接；及 -將電源供應端子提供給該單元結構。 多邊形單元之散熱件單元結構本身係自w〇 2007/124.277 已知，但僅作為支撐PCB之散熱件。然而，根據本發明， 已省略該等PCB且將該等光源個別地安裝於該單元結構之 該等單元中。因此，不需要額外之常見支撐結構以用於支 撐該等光源。此外，使用該單元結構作為用於該等光源之 散熱件及電連接器兩者。 根據該光照裝置之一貫施例，該单元結構包含若干壁元 件’其中含有一光源之每一單元係藉由彼此電絕緣之至少 兩個壁元件形成。藉此，獲得一簡單之電源供應結構，其 中使用該等壁元件作為導體。 根據該光照裝置之一實施例，該等壁元件為已被彎曲以 158996.doc •4- 201221848 形成該等多邊形單元之條帶。此結構提供一簡單製造。 根據該光照裝置之一實施例，該等壁元件係以群組電互 連，每一群組具有一共同之電源供應端子◎藉此，獲得一 簡單之電源供應連接。 . 根據該光照裝置之一實施例，每一光源憑藉組合之導熱 a 1導電之連接件而附接至該單元結構。#此，冑成該光^ 與該羊元結構之間的一簡單介面。 該製造方法之對應實施例提供對應優勢，且將不進行進 一步解釋。 【實施方式】 現將更詳細及參考隨附圖式來描述本發明。 根據本發明之實施例光照裝置，如諸圖中所展示，該光 照裝置包含多邊形單元之單元結構1〇1，及配置於單元結 構101之單元105中之光源103。更特定而言，單元1〇5為六 邊形的且經配置成鄰近於彼此。因此，單元結構1 〇 1構成 蜂巢式結構。然而，替代單元形狀為可能的，諸如，正方 形、矩形或梯形形狀’其皆取決於結合線寬度及拉伸率。 單元結構101係由為良好熱導體及電導體之材料（諸如， . .鋁、銅、鋼、合金及鍍金屬材料）製成。此係因為使用單 , 元結構103作為用於將電力供應至光源103之電導體，且作 為用於光源之散熱件。因此，如下文將進一步描述及 例證，光源103憑藉導電且導熱之連接件而附接至單元結 構 101。 光源103係配置於單元105中之至少一些中。如在圖2及 158996.doc 201221848 圖3中最佳地看出，每一光源1 03實體地附接至單元丨〇5。 光源1 03包含光發射器（此處為LED) 107，及在其每一各別 末端處具有附接部分111之光發射器支撐件丨〇s^在此實施 例中’發射器支撐件109係由在相反方向上自光發射器1 〇7 突出之銅條帶或如上文例證之一些其他適當材料之兩個連 接片109a、l〇9b構成。每一連接片109a、i〇9b在其一末端 處附接至光發射器107，且在其另一末端處在附接部分ln 處附接至單元105之壁部分in。因此，連接片1〇9a、1〇9b 構成以上定義之導熱且導電之連接件。因為單元為六邊形 的，所以存在體現單元1〇5之六個此等壁部分113。隨著片 l〇9a、l〇9b之末端部分的90度彎曲，後續接著在相反方向 上之180度彎曲而形成每一附接部分lu，從而形成具有窄 槽之鉤狀部分。因此，附接部分ln垂直於光發射器ι〇7之 主平面且向其後方延伸。藉此，有可能藉由將光源1〇3自 單元結構101之背側移動至單元1〇5中，同時將附接部分 111與單7L 1 0 5之壁部分1 i 3對準使得壁部分丨丨3被收納於槽 中來將光源103安裝於單元1〇5中。接著，在必要時，（諸 如）藉由超音波熔接或形成導熱且導電之結合的某一其他 方法將附接部分m緊固至壁部分113。如熟習此項技術者 應理解，代替銅之其他材料為適用的。 單元結構101包含複數個壁元件117，該等壁元件117為 條帶狀@ 纟等距互連部分t i 9處憑藉黏附劑彼此連 接。已藉由在黏附條帶狀壁元件117之後f曲該等壁元件 "7來形成多邊形單元105。黏附劑為非導電的(亦即，絕

S 158996.doc 201221848 緣的），使得兩個黏附互連之鄰近壁元件1丨7彼此電絕緣。 憑藉互連。卩件121(見圖4)以群組來使壁元件1丨7電互連。每 群組由至少兩個壁元件丨丨7組成。每一互連部件121為已 在互連部分119處夾持於兩個鄰近壁元件117之上的導電u 形夾具。較佳地，互連夾具121係由與壁元件117相同之材 料製成。互連之壁元件117之每一群組具有附接至該群組 之该等壁兀件中之一者的共同電源供應端子123、。憑 藉互連部件121及光源103配置於單元結構1〇1中之方式的 組合，串聯地及/或並聯地連接光源1〇3，如圖5中所說 明。 。 參看圖6，如下執行製造光照裝置之方法之實施例。將 導電材料之第一薄片601置放於支撐表面上。舉例而言， 。亥薄片為鋁4。薄片6〇1之頂表面具備跨越薄片6〇1之寬度 而延伸的多個黏附條帶6〇3。黏附條帶6〇3由（例如）黏膠或 雙面膠帶組成。條帶之寬度及黏附條帶6〇3之間的距離判 定待在稍後階段形成之單^之大，卜接著將第二薄片6〇5 置放於第-薄片6(H之上。在第二薄片6G5之頂表面上提供 黏附條帶607。第二薄片605上之黏附條帶6〇7相對於第一 薄片上之黏附條帶6〇3而在薄片之縱向上移位。配置具 有與第-薄片601之彼等黏附條帶對準的黏附條帶川之第 一薄片609、具有與第二薄片6〇5上之彼等黏附條帶對準的 黏附條帶615之第四薄片613’等等。因此，複數個薄片堆 疊於彼此之上’同時將多個黏附條帶提供給除最頂部薄片 外之所有薄片的頂表面。接著固化點附劑’且將薄片堆疊 158996.doc 201221848 Γ==成若干子㈣。最終，每-子堆疊經開放 -105二 構。更特定而言’在形成上文所播述之單 :塗覆黏二堆疊之薄片在未黏附之部分處彼此隔開。在 =覆黏附條帶之處，最終結果為上文提及之互連部分 根據替代製造方法，將單一 于早長 '泊片在大直徑圓筒（drum) 上重堯右干圏’同時將平行黏附條帶塗覆於落片表面上。 固㈣附劑且接著自圓筒移除Η之堆疊環。切取子堆疊 且將其開放成單元結構。 上文已描述如所附中請專利範圍中所^義之根據本發明 的先照裝置及製造光照裝置之方法之實施例。應將此等實 施例視為僅非限制性㈣。如熟習此項技術者所理解，許 多修改及替代實施例在本發明之範疇内為可能的。 舉例而言，不同類型之光源為適用的，諸如，LED之白 熾燈、緊凑型螢光、〇LED等。 ▲應注意，為了達成本申請案之目的，且尤其關於所附申 清專利範@，ti]「包含」不排除其他元件或步驟，詞 「一」不排除複數，其本身對於熟習此項技術者而言將顯 而易見。 【圖式簡單說明】 圖1為根據本發明之光照裝置之實施例的示意性前透視 圖； 圖2及圖3分別為展示於圖1中之光照裝置之部分的示意 性前透視圖及後透視圖； 158996.doc 201221848 圖4為展示於圖1中之光照裝置之示意性後透視圖； 圖5為展示於圖1中之光照裝置之部分的示意性前平面 圖；及 圖6為黏附薄片之堆疊的示意性側視圖，將自該等黏附 薄片切出並形成散熱件。 【主要元件符號說明】 101 單元結構/散熱件 103 光源 105 多邊形單元 107 光發射器 109 光發射器支撐件 109a 連接片 109b 連接片 111 附接部分 113 壁部分 117 壁元件 119 等距互連部分 121 互連部件/互連夾具 123 電源供應端子 125 電源供應端子 601 第一薄片 603 黏附條帶 605 第二薄片 607 黏附條帶 158996.doc 201221848 609 第 611 黏 613 第 615 黏 617 薄 三薄片 附條帶 四薄片 附條帶 片堆疊/散熱件基底 158996.doc

Claims (1)

1. 201221848 七、申請專利範圍： 1. 一種光照裝置，其包含：多邊形單元（1〇5)之一單元結構 (101) ’其為一散熱件；及光源（1〇3)，其經配置以藉由 該單元結構冷卻，該光照裝置之特徵在於：該等光源係 以每一單元中一光源之方式而配置於該等單元中之至少 一些中，該等光源附接至該單元結構，該等光源與該單 兀結構電連接，且該單元結構經配置以將電力提供給該 等光源。 2. 如請求項1之光照裝置，其中該單元結構（1〇1)包含若干 壁元件（117)，其中含有一光源（1〇3)之每一單元（1〇5)係 藉由彼此電絕緣之至少兩個壁元件形成。 3. 如請求項2之光照裝置，其中該等壁元件（117)為條帶狀 的’且已被彎曲以形成該等多邊形單元（1〇5)β 4·如印求項2或3之光照裝置，其中該等壁元件（117)係以群 組電互連，每一群組具有一共同之電源供應端子（丨23、 125)。 5·如請求項2或3之光照裝置，其包含互連部件（121)，其中 每一互連部件使鄰近壁元件（117)電互連。 • 6.如請求項或3之光照裝置，其中每一光源（丨的^系憑 , “ ’、· 5之導熱且導電之連接件（l〇9a、l〇9b)而附接至該 單元結構（1 〇 1)。 1' 一種製造—光照裝置之方法，其包含： ’、散熱件（1〇1)作為多邊形單元（1〇5)之一單元結 構； 158996.doc 201221848 提供與該散熱件熱接觸之光源（103);其特徵在於： u每一單元中一光源之方式將該等光源配置於該等 單元申之至少一些中； 將該等光源附接至該單元結構； 將该等光源與該單元結構電連接；及 將電源供應端子（123、125)提供給該單元結構。 8. 如凊求項7之方法，其中該提供一散熱件包含： 藉由將金屬箔片層（601、605、609、613)配置於彼此 之上同時將絕緣黏附劑（603、611、615)之平行線塗覆於 金屬荡片層（601、605、609、613)之間來提供一散熱件 基底（617); 切割該散熱件基底之基底條帶； 將一基底條帶之平行未黏附部分彼此隔開，藉此形成 一單元結構。 158996.doc