TWI506828B - 發光裝置 - Google Patents

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TWI506828B TW102142195A TW102142195A TWI506828B TW I506828 B TWI506828 B TW I506828B TW 102142195 A TW102142195 A TW 102142195A TW 102142195 A TW102142195 A TW 102142195A TW I506828 B TWI506828 B TW I506828B
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Description

發光裝置
本發明主要關於一種發光裝置，尤指一種具有發光二極體元件之發光裝置。
一般習知之集成封裝發光二極體(Chip On Board Light Emitting Diode,COB LED)是將發光二極體晶片直接設置於金屬核心(Metal Core)電路板上。如第1圖所示，習知之發光裝置A1包括金屬核心電路板A1以及發光二極體晶片A20。金屬核心電路板A1包括依序疊置之一金屬基板A11、一絕緣層A12、以及一銅層A13，且發光二極體晶片A20設置於銅層A13上。金屬基板A11輔助發光二極體晶片A20進行散熱。銅層A13電性連接於發光二極體晶片A20，並作為發光二極體晶片A20之電極元件。
然而，銅層A13經由絕緣層A12附著於金屬基板A11上。於發光裝置A1之製作過程中，絕緣層A12容易產生劣化，且使得銅層A13從金屬基板A11上剝離(peeling)，降低了發光裝置A1之良率。
為了解決上述之缺失，本發明之目的為提供一種發光裝置，能使得電極元件能穩固地設置於基板上。
為了達到上述之目的，本發明提供了一種發光裝 置，包括一基板、一發光二極體元件、一第一電極元件、一第二電極元件、以及一密封環。基板具有一上表面、一位於上述上表面之固晶區以及一環繞上述固晶區之凹槽。發光二極體元件設置於上述固晶區。第一電極元件具有一第一電性連接部以及一第二電性連接部。上述第一、第二電性連接部之間具有一第一固定槽。
此外，上述第一固定槽係設置於上述凹槽內，而上述第一、第二電性連接部則分別與上述固晶區與一外部電源電性連接。第二電極元件具有一第三電性連接部以及一第四電性連接部，上述第三、第四電性連接部之間具有一第二固定槽。上述第二固定槽係設置於上述凹槽內，而上述第三、第四電性連接部則分別與上述固晶區與上述外部電源電性連接。密封環嵌入於部份上述凹槽以及上述第一、第二固定槽，藉此以緊配方式使上述第一、第二電極元件固定於上述凹槽。
綜上所述，本發明之發光裝置利用密封環將電極元件穩固地卡合於基板上，以減少電極元件與基板分離之機率，進而增加發光裝置之良率。
[習知技術]
A1‧‧‧發光裝置
A10‧‧‧金屬核心電路板
A11‧‧‧金屬基板
A12‧‧‧絕緣層
A13‧‧‧銅層
A20‧‧‧發光二極體晶片
[本發明]
1、1a‧‧‧發光裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧上表面
12‧‧‧固晶區
13‧‧‧凹槽
131‧‧‧第一電極槽
1311‧‧‧第一底面
1312‧‧‧第一側壁對
1313‧‧‧第一開口
132‧‧‧第二電極槽
1321‧‧‧第二底面
1322‧‧‧第二側壁對
1323‧‧‧第二開口
133‧‧‧第三電極槽
134‧‧‧第四電極槽
20‧‧‧發光二極體元件
21‧‧‧發光本體
22‧‧‧封裝膠
30‧‧‧第一電極元件
31‧‧‧第一電性連接部
32‧‧‧第二電性連接部
33‧‧‧第一固定槽
34‧‧‧第三固定槽
40‧‧‧第二電極元件
41‧‧‧第三電性連接部
42‧‧‧第四電性連接部
43‧‧‧第二固定槽
44‧‧‧第四固定槽
50、50a‧‧‧密封環
60‧‧‧黏著層
70‧‧‧填充膠
W1、W2、W3、W4‧‧‧寬度
第1圖為習知之發光裝置的剖視圖。
第2圖為本發明之發光裝置之第一實施例的立體圖。
第3圖為本發明之發光裝置之第一實施例的分解圖。
第4圖為本發明之基板、第一、第二電極元件之第一實施例的立體圖。
第5圖為本發明之發光裝置之第一實施例的剖視圖。
第6圖為本發明之發光裝置之第二實施例的剖視圖。
第2圖為本發明之發光裝置1之第一實施例的立體圖。第3圖為本發明之發光裝置1之第一實施例的分解圖。第4圖為本發明之基板10、第一、第二電極元件30、40之第一實施例的立體圖。第5圖為本發明之發光裝置1之第一實施例的剖視圖。發光裝置1包括一基板10、複數個發光二極體元件20、一第一電極元件30、一第二電極元件40、以及一密封環50。
基板10可為導熱基板或金屬核心印刷電路板(Metal Core Printed Circuit Board,MCPCB)。基板10可由金屬、導電材質、陶瓷或熱固型塑料所製成。基板10亦可為經過陽極處理之金屬或導電材質。基板10具有一上表面11、一位於上表面11之固晶區12以及一環繞上述固晶區12之凹槽13。凹槽13可為環狀之矩形或圓形。
發光二極體元件20可以陣列排列的方式設置於固晶區12。發光二極體元件20可為發光二極體晶片或發光二極體封裝體。於另一實施例中，發光二極體元件20可為一個，且可不包括第一電極元件30或是第二電極元件40。於又一實施例中，電極元件可為三個以上。
第一電極元件30可由金屬或是導電材質所製成。第一電極元件30，具有一第一電性連接部31以及一第二電性連接部32。第一、第二電性連接部31、32分別與固晶區12與一外部電源(圖未示)電性連接。第一、第二電性連接部31、32之 間具有一第一固定槽33以及一相異於第一固定槽33之第三固定槽34。
第二電極元件40可由金屬或是導電材質所製成。第一電極元件30，具有一第三電性連接部41以及一第四電性連接部42。第三、第四電性連接部41、42分別與固晶區12與外部電源電性連接。第三、第四電性連接部41、42之間具有一第二固定槽43以及一相異於第二固定槽43之第四固定槽44。
於本實施例中，凹槽13更包括凹陷的第一、第二、第三以及第四電極槽131、132、133、134。當第一、第二電極元件30、40固定於基板10上時，第一、第二、第三以及第四固定槽33、43、34、44分別固定於凹槽13內之第一、第二、第三以及第四電極槽131、132、133、134。於另一實施例中，第一、第二電極元件30、40可以三維列印(3-D Printing)的方式形成基板10上。
密封環50可由絕緣材質所製成，舉例而言，可為塑膠或是橡膠。密封環50嵌入於部份凹槽13以及第一、第二、第三、第四固定槽33、43、34、44，藉此以緊配方式使第一、第二電極元件30、40固定於凹槽13。
如第3、第5圖所示，凹槽135之第一電極槽131具有一第一底面1311以及一第一側壁對(pair)1312，第一底面1311之兩側向上延伸，並定義出一第一開口1313。凹槽135之第二電極槽132具有一第二底面1321以及一第二側壁對1322，分別自第二底面1321之兩側向上延伸，並定義出一第二開口1323。
第一、第二固定槽33、43、第一電極槽131、第二電極槽131、以及凹槽13之徑向截面為凹陷的矩形、圓形、梯形、橢圓形、半圓形或圓形，於本實施例中為矩形或是梯形。第一底面1311之徑向截面之寬度W1大於或等於第一開口1313之徑向截面之寬度W2。第二底面1321之徑向截面之寬度W3大於或等於第二開口1323之徑向截面之寬度W4。
上述之寬度W1可與寬度W3相等，且寬度W2可與寬度W4相同。第三、第四固定槽34、44可與第一、第二固定槽33、43之上述結構相同。此外，密封環50之底部配合第一、第二、第三、第四固定槽33、43、34、44之形狀，於本實施例中，密封環50之底部可為矩形或梯形。當寬度W1、W3大於寬度W2、W4時，第一和第二固定槽33、43之徑向截面為凹陷之梯形，可使得密封環50穩固地卡合於第一、第二固定槽33、43中。
如第四圖所示，發光裝置1更包括一黏著層(adhesion layer)60位於凹槽13表面，換句話說，位於基板10與第一、第二電極元件30、40之間。黏著層60係一絕緣材，以使基板10與第一、第二電極元件30、40相互絕緣，並使第一、第二電極元件30、40固定於基板10上。於另一實施例中，凹槽13內可不設置黏著層60，第一、第二電極元件30、40以及密封環50卡合於凹槽13內。
於本實施例中，發光二極體元件20可為一發光二極體晶片，且更包括一發光本體21以及一包覆於發光本體21之封裝膠22。封裝膠22含有波長轉換物質，使得上述發光二極體 晶片所發出波長為λ1之第一光線被轉換成一波長為λ2之第二光線，且λ2大於λ1。
當製作發光裝置1時，可將第一、第二電極元件30、40設置於基板10並固定於凹槽13，之後再將密封環50設置於第一、第二、第三、第四固定槽33、43、34、44即可簡易地完成發光裝置1之組裝。另外，藉由密封環50之彈性力使第一、第二電極元件30、40夾持於基座10以及密封環50之間，可防止習知技術中由於絕緣層之劣化導致銅層剝離之問題。
第6圖為本發明之發光裝置1a之第二實施例的剖視圖。於本實施例中，密封環50a之一徑向截面為圓形或是橢圓形。凹槽13以及第一、第二固定槽33、43之一徑向截面為矩形或是梯形。發光裝置1更包括一填充膠70，設置於第一、第二電極元件30、40與密封環50之間。於另一實施例中，凹槽13以及第一、第二固定槽33、43之徑向截面可配合密封環50a之形狀為圓形或是橢圓形。
綜上所述，本發明之發光裝置利用密封環將電極元件穩固地卡合於基板上，以減少電極元件與基板分離之機率，進而增加發光裝置之良率。
本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧發光裝置
10‧‧‧基板
11‧‧‧上表面
12‧‧‧固晶區
20‧‧‧發光二極體元件
30‧‧‧第一電極元件
31‧‧‧第一電性連接部
32‧‧‧第二電性連接部
40‧‧‧第二電極元件
41‧‧‧第三電性連接部
42‧‧‧第四電性連接部
50‧‧‧密封環

Claims (16)

  1. 一種發光裝置，包括：一基板，具有一上表面、一位於上述上表面之固晶區以及一環繞上述固晶區之凹槽；一發光二極體元件，設置於上述固晶區；一第一電極元件，具有一第一電性連接部以及一第二電性連接部，上述第一、第二電性連接部之間具有一第一固定槽，其中上述第一固定槽係設置於上述凹槽內，而上述第一、第二電性連接部則分別與上述固晶區與一外部電源電性連接；一第二電極元件，具有一第三電性連接部以及一第四電性連接部，上述第三、第四電性連接部之間具有一第二固定槽，其中上述第二固定槽係設置於上述凹槽內，而上述第三、第四電性連接部則分別與上述固晶區與上述外部電源電性連接；以及一密封環，嵌入於部份上述凹槽以及上述第一、第二固定槽，藉此以緊配方式使上述第一、第二電極元件固定於上述凹槽。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中上述發光二極體元件可為發光二極體晶片或發光二極體封裝體。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中上述凹槽分別具有一第一、第二底面以及一第一、第二側壁對，分別自上述第一、第二底面之兩側向上延伸，並定義出一 第一、第二開口。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之發光裝置，其中上述第一、第二底面之徑向截面之寬度分別大於或等於上述第一、第二開口之徑向截面之寬度。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中上述凹槽之徑向截面為一凹陷的矩形、圓形、梯形、橢圓形、半圓形或圓形。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中於上述密封環之一徑向截面為矩形、圓形、梯形或是橢圓形。
  7. 如申請專利範圍第2所述之發光裝置，其中上述凹槽之截面係為矩形或圓形。
  8. 如申請專利範圍第2項所述之發光裝置，其中上述凹槽更包括一凹陷的第一、第二電極槽，使上述第一、第二固定槽可分別被固定於上述第一、第二電極槽內。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之發光裝置，其中上述第一電極元件之上述第一、第二電性連接部之間更包含一相異於上述第一固定槽之第三固定槽，而上述第二電極元件之上述第三、第四電性連接部之間更包含一相異於上述第二固定槽之第四固定槽，使上述密封環也嵌入上述第三、第四固定槽內。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光裝置，其中上述凹槽更包括一凹陷的第三、第四電極槽，使上述第三、第四固定槽可分別被固定於上述第三、第四電極槽內。
  11. 如申請專利範圍第2至10項中任一項所述之發光 裝置，更包括一黏著層位於上述凹槽表面。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之發光裝置，其中上述黏著層係一絕緣材。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之發光裝置，更包括一填充膠，設置於上述第一、第二電極元件與上述密封環之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之發光裝置，其中上述發光二極體元件係一發光二極體晶片，且更包括一含有波長轉換物質的封裝膠，使得上述發光二極體晶片所發出波長為λ1之第一光線被轉換成一波長為λ2之第二光線，且λ2大於λ1。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之發光裝置，其中上述基板為一導熱基板。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之發光裝置，其中上述導熱基板係由陶瓷或熱固型塑料所製成。
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