TWI414095B - Ｌｅｄ單元及使用該ｌｅｄ單元之ｌｅｄ照明燈 - Google Patents

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Description

LED單元及使用該LED單元之LED照明燈
本發明係有關作為各種照明裝置的光源所使用之發光二極體(LED)照明燈及構成該LED照明燈各單位之LED單元者。
最近，作為各種照明裝置之光源而使用半導體元件所構成的發光二極體元件(以下簡稱LED元件)受到矚目。因LED元件具有與白熾電燈泡等習用型照明燈相較發熱量少，且有較長壽命等的優點，所以在近幾年來，實用於如顯示用光源、一般照明裝置以及汽車用頭燈等照明燈各方面。作為照明燈利用LED元件時，由於毎一個元件的光束較弱，故需在一個組件(package)內組裝多個LED元件，以確保大光量。
另一方面，在被要求為高亮度、高輸出的照明用LED照明燈，雖有增加LED元件的驅動電流之必要，但相對於驅動電流的增加，LED元件的電力損失亦隨之增加，且因其大部分的能量變換為熱量，故使LED元件之溫度上昇而成為高溫狀況。而且，隨著高溫導致LED元件的發光效率(電流－光轉換效率)變差而使亮度降低，此外，LED元件的動作壽命也因變成高溫而縮短。因此，如何使LED產生的熱量有效率地散熱成為課題，故有施加散熱對策之LED照明燈被提出(例如，專利文獻1)。
揭示於專利文獻1的LED照明燈，係將組裝多個LED元件之基板保持於六角柱狀基座(holder)的各表面，且將該基座，以設有散熱孔的支持構件予以支承之構造。因該基座係由高導熱材料形成，故得以將LED元件的發熱經由基座而從支持構件之散熱孔予以放出。
然而，於上述LED照明燈，因係形成將LED元件產生之熱量，藉基座及支持構件予以散熱的構造，故需對應於LED燈的各種形態變更其散熱構造，因而有增加成本之虞。
[專利文獻1]日本特開2004－296245號公報(第1圖，[0014]至[0019])
本發明的目的係在提供一種在LED單元本身具有散熱構造，而得以對應LED照明燈的各種形態之LED單元。
又本發明的另一目的，係在提供一種使用具有上述散熱構造的LED單元，藉此使LED照明燈的散熱構造簡易化而達到低成本的LED照明燈。
為達成上述目的，本發明的LED單元係具備：高導熱性基座；具有配線圖案(wiring pattern)，且設定於上述基座上之電路基板；與上述配線圖案形成電性連接，且配置於上述基座上之至少一個LED元件；以及為封裝該LED元件，以覆蓋上述基座上方的方式而設的透光性樹脂體。
本發明的LED照明燈係於高導熱性之支持構件表面，配置上述LED單元。
上述高導熱性支持構件在實施例中，係形成為細長狀、板狀或多角形的筒型形狀。
又，基座及支持構件，係以銅合金等高導熱性金屬材料形成為宜。
如依本發明之LED單元，因單元本身具有散熱構造，故不必對應於LED照明燈的各種形態而毎次變更其散熱構造。
如依本發明之LED照明燈，由於不必對應LED照明燈的各種形態改變其散熱構造，故該LED照明燈的散熱構造簡易，而得達成低成本化。
以下，參照附圖詳述本發明的較佳實施例於後。第1至第3圖為表示本發明之LED單元一實施例。而於該實施例的LED單元1係具備：大致長方體形之基座2；及接合於該基座2上面的電路基板3。而上述基座2係例如由高導熱性之銅合金等金屬材料形成。另一方面的電路基板3係例如由軟性(flexible)基板或玻璃環氧(glass epoxy)樹脂基板等形成。且因電路基板3於下方具有基座2的關係，故得將厚度予以變薄。
在上述電路基板3中央，沿著基座2之長邊方向形成有長孔形狀的貫通電路基板3之孔3a。又於電路基板3上面，形成有沿著上述孔3a之兩側延伸的配線圖案3b、3c，而於各配線圖案3b、3c，係以等間隔設置多個(於本實施例中為10個)內部連接電極3d。又於電路基板3之一端部，設有上述配線圖案3b、3c的端子電極3e、3f。
而在上述孔3a內部露出的基座2上面，係以等間隔配置多個LED元件4。且將該等LED元件4，在對應於上述內部連接電極之位置設置10個。且用銀膏(paste)固定於基座2上面，同時，經介金屬細線5、6連接於內部連接電極3d。上述LED元件4、配線圖案3b,3c、及金屬細線5,6係由以覆蓋基座2上方方式而設的環氧樹脂，或矽樹脂等構成的透光性樹脂體7封裝。又於電路基板3一端所設的端子電極3e、3f，為露出於樹脂體7的狀態，經由未圖示之插座連接於外部電極端子等。
其次，就由上述構成組成的LED單元1之作用說明於後。當於端子電極3e、3f施加驅動電壓時，經由配線圖案使全部10個LED元件4發光，而該光穿透該樹脂體7射出。又雖由LED元件4產生熱量，唯因LED元件4的下面係密接於高導熱性基座2，故由LED元件4產生的熱量係形成從基座2有效率地散熱。也就是說，由基座2構成LED單元1的散熱構造。又為提昇基座2的散熱效果，亦得於基座2組裝其他散熱構件。
再次，就使用由上述構成組成之LED單元1的各形態之LED照明燈予以說明如下。
第4圖係表示線型LED照明燈10之一實施例。該線型LED照明燈10係在形成於細長薄板狀支持構件11上面，沿該長邊方向配設複數個上述構成所組成之LED單元1。唯該LED單元1的個數係對應於支持構件11的長度得任意變更。又於本實施例中，係將LED單元1排成一行，當然得能為二行以上的構成。且為提昇支持構件11的散熱效果，係以銅合金等高導熱性金屬材料形成為宜。
第5圖係表示面板型LED照明燈20之一實施例。該面板型LED照明燈20係於大面積之平板狀支持構件21上面，將複數個由上述構成組成之LED單元1予以橫向排列而成。唯LED單元1的排列方向，可不限定於如第5圖所示，亦得以將複數個LED單元1予以縱向排列，或於縱．橫方向作適宜的排列。亦與上述線型LED照明燈10一樣，LED單元1的排列個數係對應於支持構件21的面積大小得任意變更。且該支持構件21係以銅合金等高導熱性金屬材料形成為宜。
第6及第7圖係表示燈泡型LED照明燈30之一實施例。該燈泡型LED照明燈30，係在形成為正八面體的筒狀支持構件31之8個表面，將由上述構成組成之LED單元1予以排列而成。支持構件31係於內部具有中空部32的筒狀，且係以銅合金等高導熱性金屬材料形成，故形成散熱效果更為優異的構造。唯支持構件31得為八面體以外的多面體，亦得為內部不具有中空部32的多面柱體。
如上說明，係將其本身具有散熱構造之上述LED單元1分別排列在高導熱性之支持構件11、21、31，藉此即可軽易地製成線型、面板型及燈泡型等各種形態的LED照明燈10、20、30。又因可利用同一形狀的LED單元1，故得以減低LED照明燈之製造成本。若將該LED照明燈利用為撮影機之閃光燈時，亦可將上述LED單元1予以單獨使用。
亦請留意本發明的LED單元及LED照明燈，可在上述之較佳實施例作成各種變形及變更。
[產業上的利用可能性]
本發明之LED單元，可作為構成各種LED照明燈之個別單元利用於各種形態的LED照明燈。
本發明的LED照明燈，係可廣泛地利用於一般照明裝置，及汽車用的車頭燈等之照明光源。
1．．．LED單元
2．．．基座
3．．．電路基板
3a．．．孔
3b、3c．．．配線圖案
3d．．．內部連接電極
3e、3f．．．端子電極
4．．．LED元件
5、6．．．金屬細線
7．．．樹脂體
10、20、30．．．LED照明燈
11、21、31．．．支持構件
32．．．中空部
第1圖係有關本發明LED單元之一實施例的平面圖。
第2圖係有關本發明LED單元之一實施例的正面圖。
第3圖係沿第1圖之A－A線的剖面圖。
第4圖係使用本發明LED單元組成之線型LED照明燈的平面圖。
第5圖係使用本發明LED單元組成之面板型LED照明燈的平面圖。
第6圖係使用本發明LED單元組成之燈泡型LED照明燈正面圖。
第7圖係沿第6圖之B－B線的剖面圖。
1．．．LED單元
2．．．基座
3．．．電路基板
3a．．．孔
3b、3c．．．配線圖案
3d．．．內部連接電極
3e、3f．．．端子電極
4．．．LED元件
5、6．．．金屬細線

Claims (6)

  1. 一種發光二極體(LED)單元，係包括：高導熱性之長方形的基座；設置於上述基座的上面，且具有沿著基座之長邊方向細長地開口之貫通孔、及沿著該貫通孔的兩側延伸的一對配線圖案之電路基板；在前述電路基板的上面的一端部分別與上述一對配線圖案之端部連接之一對端子電極；在上述電路基板的貫通孔內排列於基座的上面，並與一對配線圖案電性連接之複數個LED元件；以及以使上述一對端子電極露出之方式封裝上述複數個LED元件的透光性樹脂體；上述一對端子電極係在上述基座的長邊方向中配置於互相偏移的位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之LED單元，其中，上述基座係由銅合金材料製成。
  3. 一種LED照明燈，係具備：高導熱性之支持構件、及配置於該支持構件表面之上述申請專利範圍第1項之LED單元。
  4. 如申請專利範圍第3項之LED照明燈，其中，上述支持構件係形成為細長狀，且沿其長邊方向線狀地排列複數個LED單元。
  5. 如申請專利範圍第3項之LED照明燈，其中，上述支持 構件係形成為板狀，且在其板面上排列複數個LED單元。
  6. 如申請專利範圍第3項之LED照明燈，其中，上述支持構件係形成為具有多個面之筒狀，且在該多個面上分別排列LED單元。
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