TWI598538B - 無需使用預儲電源的可攜式發光裝置及其發光二極體封裝結構 - Google Patents

無需使用預儲電源的可攜式發光裝置及其發光二極體封裝結構 Download PDF

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TWI598538B
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Description

無需使用預儲電源的可攜式發光裝置及其發光二極體封裝結 構
本發明係有關於一種可攜式發光裝置及其發光二極體封裝結構，尤指一種無需使用預儲電源的可攜式發光裝置及其發光二極體封裝結構。
發光二極體(LED)在各種電子產品與工業上的應用日益普及，發光二極體所需的能源成本遠低於傳統的白熱燈或螢光燈，這是傳統光源所無法能及的。發光二極體為一固態冷光源，通常會以晶片的型式存在，發光二極體晶片經過封裝之後的尺寸仍然非常輕巧，因此在電子產品體積日益輕薄短小的趨勢之下，發光二極體的需求也與日俱增。然而，傳統使用發光二極體晶片的發光二極體封裝結構都需要透過預先儲存的內建電源或外接電源，才能夠得到所需要的趨動電力。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種無需使用預儲電源的可攜式發光裝置及其發光二極體封裝結構。
本發明其中一實施例所提供的一種無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，其包括：一基板單元、一發光單元、及一升壓晶片。所述基板單元包括一承載基板、一與所述承載基板彼此分 離一預定距離的正極導電引腳、及一與所述承載基板彼此分離一預定距離的負極導電引腳，其中所述正極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料所製成，所述負極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料所製成；所述發光單元設置在所述承載基板上；所述升壓晶片設置在所述承載基板上且鄰近所述發光單元，其中所述發光單元與所述升壓晶片並聯或串聯設置。
本發明另外一實施例所提供的一種無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，其包括：一基板單元及一發光二極體晶片。所述基板單元包括一承載基板、一正極導電引腳、及一負極導電引腳，其中所述正極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料所製成，所述負極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料所製成；所述發光二極體晶片設置在所述承載基板上且電性連接於所述正極導電引腳與所述負極導電引腳。
本發明另外再一實施例所提供的一種無需使用預儲電源的可攜式發光裝置，其包括：一保護殼體、一預定液體、及一發光二極體封裝結構。所述保護殼體具有一第一容置空間、一第二容置空間、及一設置在所述第一容置空間及所述第二容置空間之間的隔離件；所述預定液體容置於所述第一容置空間內；所述發光二極體封裝結構容置於所述第二容置空間內，其中所述發光二極體封裝結構包括：一基板單元及一發光單元。所述基板單元包括一承載基板、一與所述承載基板彼此分離一預定距離的正極導電引腳、及一與所述承載基板彼此分離一預定距離的負極導電引腳，其中所述正極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料所製成，所述負極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料所製成；所述發光單元設置在所述承載基板上。
本發明的有益效果可以在於，本發明實施例所提供的無需使用預儲電源的可攜式發光裝置及其發光二極體封裝結構，其可通過“所述正極導電引腳與所述負極導電引腳同時接觸到所述預定液體以進行氧化還原反應，藉此以產生一具有一預定初始電壓的電力，所述電力的所述預定初始電壓通過所述升壓晶片的整流後以調升至一預定驅動電壓”或“所述正極導電引腳與所述負極導電引腳同時接觸到一預定液體以進行氧化還原反應，藉此以產生一具有一預定驅動電壓的電力”的設計，以使得至少一所述發光二極體晶片能通過所述預定驅動電壓的驅動以提供一指示光源。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制者。
D‧‧‧可攜式發光裝置
Z‧‧‧發光二極體封裝結構
P‧‧‧保護殼體
P11‧‧‧第一容置空間
P12‧‧‧第二容置空間
P13‧‧‧隔離件
1‧‧‧基板單元
10‧‧‧承載基板
11‧‧‧正極導電引腳
12‧‧‧負極導電引腳
2‧‧‧發光單元
20‧‧‧發光二極體晶片
3‧‧‧升壓晶片
4‧‧‧不透光絕緣框架
41‧‧‧包覆部
42‧‧‧環形反光部
R‧‧‧容置腔室
5‧‧‧透光封裝膠體
L‧‧‧預定液體
W1‧‧‧第一導電線
W2‧‧‧第二導電線
B1‧‧‧浮標
B2‧‧‧救生衣
圖1為本發明無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構的立體示意圖。
圖2為本發明無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構的上視示意圖。
圖3為圖2的A-A割面線的剖面示意圖。
圖4為本發明無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構應用於浮標的示意圖。
圖5為本發明無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構應用於救生衣的示意圖。
圖6為本發明無需使用預儲電源的可攜式發光裝置的隔離件被拉動前的示意圖。
圖7為本發明無需使用預儲電源的可攜式發光裝置的隔離件被拉動後的示意圖。
以下是通過特定的具體實例來說明本發明所揭露有關“無需 使用預儲電源的可攜式發光裝置及其發光二極體封裝結構”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容瞭解本發明的優點與功效。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的精神下進行各種修飾與變更。另外，本發明的圖式僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，先予敘明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所揭示的內容並非用以限制本發明的技術範疇。
請參閱圖1至圖3所示，本發明提供一種無需使用預儲電源(例如任何預先儲存的內建電源或外接電源)的發光二極體封裝結構Z，其包括：一基板單元1、一發光單元2、一升壓晶片3、一不透光絕緣框架4、及一透光封裝膠體5。
首先，配合圖1及圖2所示，基板單元1包括一承載基板10、一與承載基板10彼此分離一預定距離的正極導電引腳11、及一與承載基板10彼此分離一預定距離的負極導電引腳12，其中正極導電引腳11與負極導電引腳12之間具有一最佳化的最小間距範圍(約0.1毫米)，以使得正極導電引腳11與負極導電引腳12在這最小間距範圍內所進行的氧化還原反應的效果最佳。
更進一步來說，正極導電引腳11可由一金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料所製成，並且負極導電引腳12可由一金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料所製成。舉例來說，依據不同的設計需求，金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料可為鋁(Al)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、及鎳(Ni)四者其中之一，金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料可為鉛(Pb)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、及鉑(Pt)四者其中之一，然而本發明不以上述所舉的例子為限。
承上，值得一提的是，在另外一種可行的實施例中，負極導電引腳12也可以一體成型的方式連接於承載基板10，而只讓正極 導電引腳11與承載基板10彼此分離一預定距離。當然，相反的，正極導電引腳11也可以一體成型的方式連接於承載基板10，而只讓負極導電引腳12與承載基板10彼此分離一預定距離。因此，關於基板單元1的設計，可以依據不同的使用需求來進行變更，所以本發明不以上述所舉的例子為限。
再者，配合圖1至圖3所示，發光單元2包括至少一發光二極體晶片20或多個發光二極體晶片20(以下都以至少一發光二極體晶片20為例子來作說明)。另外，發光二極體晶片20直接被設置在承載基板10上，升壓晶片3也是直接被設置在承載基板10上且鄰近發光二極體晶片20，並且發光二極體晶片20與升壓晶片3會以並聯或串聯的方式電性連接於正極導電引腳11與負極導電引腳12之間。
舉例來說，配合圖2及圖3所示，發光二極體晶片20可通過兩個第一導電線W1的打線(wire-bonding)方式，以電性連接於正極導電引腳11與負極導電引腳12之間，並且升壓晶片3會通過兩個第二導電線W2，以電性連接於發光二極體晶片20。再者，另外一可行的實施例是，將發光二極體晶片20及升壓晶片3的位置對調，如此的話，升壓晶片3可通過兩個第一導電線W1，以電性連接於正極導電引腳11與負極導電引腳12之間，並且發光二極體晶片20可通過兩個第二導電線W2，以電性連接於升壓晶片3。值得一提的是，發光二極體晶片20亦可不需通過兩個第一導電線W1，而是改成通過錫球的覆晶(flip-chip)方式，以電性連接於正極導電引腳11與負極導電引腳12之間。因此，不管是使用上述何種方式，只要能夠使得發光二極體晶片20與升壓晶片3以並聯的方式電性連接於正極導電引腳11與負極導電引腳12之間，都在本發明所保護的範疇內。
此外，配合圖1至圖3所示，不透光絕緣框架4包括一包覆部41及一環形反光部42。承載基板10的一部分、正極導電引腳 11的一部分、及負極導電引腳12的一部分都被包覆部41所包覆，藉此以固定承載基板10、正極導電引腳11、及負極導電引腳12之間的距離，並且承載基板10的其餘部分、正極導電引腳11的其餘部分、及負極導電引腳12的其餘部分則都會裸露在包覆部41的外部。另外，環形反光部42設置在包覆部41上且環繞發光二極體晶片20及升壓晶片3，並且透光封裝膠體5被填充在一被環形反光部42所圍繞的容置腔室R(如圖3所示)內，藉以包覆發光二極體晶片20及升壓晶片3。舉例來說，不透光絕緣框架4及透光封裝膠體5可以使用矽膠或環氧樹脂。
藉此，當正極導電引腳11與負極導電引腳12同時接觸到一預定液體L(例如一般的水或含有電解質的水)以進行氧化還原反應時，本發明即可產生一具有一預定初始電壓的電力。另外，電力的預定初始電壓會通過升壓晶片3的整流後以調升至一預定驅動電壓，所以發光二極體晶片20將可通過預定驅動電壓的驅動以提供一指示光源。
舉例來說，本發明可以採用鋁(Al)來作為金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料，採用銅(Cu)來作為金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料，並且採用可產生紅色光源的發光二極體晶片20來作為發光單元2。當正極導電引腳11與負極導電引腳12同時接觸到一預定液體L以進行氧化還原反應時，即可產生具有大約0.6V的電力。然後，具有大約0.6V的電力會通過升壓晶片3以調升至大約1.8V的驅動電壓，所以發光二極體晶片20將可通過大約1.8V的驅動電壓的驅動以提供一紅色的指示光源。然而，本發明不以上述所舉的例子為限。
值得一提的是，發光二極體封裝結構Z可以依據不同的需求以應用在不同的物體上。舉例來說，發光二極體封裝結構Z可以應用在浮標B1上(如圖4所示)，或是救生衣上(如圖5所示)。
請參閱圖2、圖6及圖7所示，本發明還提供一種無需使用預 儲電源的可攜式發光裝置D，其包括：一保護殼體P、一預定液體L、及一發光二極體封裝結構Z。保護殼體P具有一第一容置空間P11、一第二容置空間P12、及一設置在第一容置空間P11及第二容置空間P12之間的隔離件P13。預定液體L容置於第一容置空間P11內。發光二極體封裝結構Z容置於第二容置空間P12內，並且發光二極體封裝結構Z包括：一基板單元1、一發光單元2、一升壓晶片3、一不透光絕緣框架4、及一透光封裝膠體5。
藉此，當隔離件P13被移動時(例如，如圖6所示，隔離件P13被往外拉動)，第一容置空間P11及第二容置空間P12會彼此相連通，以使預定液體L從第一容置空間P11流到第二容置空間P12。當正極導電引腳11與負極導電引腳12同時接觸到一預定液體L(例如一般的水或含有電解質的水，如海水或雨水)以進行氧化還原反應時，本發明即可產生一具有一預定初始電壓的電力。另外，電力的預定初始電壓會通過升壓晶片3的整流後以調升至一預定驅動電壓，所以發光二極體晶片20將可通過預定驅動電壓的驅動以提供一指示光源。
〔實施例的可行功效〕
綜上所述，本發明的有益效果可以在於，本發明實施例所提供的無需使用預儲電源的可攜式發光裝置D及其發光二極體封裝結構Z，其可通過“正極導電引腳11與負極導電引腳12同時接觸到預定液體L以進行氧化還原反應，藉此以產生一具有一預定初始電壓的電力，且電力的預定初始電壓通過升壓晶片3的整流後以調升至一預定驅動電壓”或“正極導電引腳11與負極導電引腳12同時接觸到一預定液體L以進行氧化還原反應，藉此以產生一具有一預定驅動電壓的電力”的設計，以使得發光二極體晶片20能通過預定驅動電壓的驅動以提供一指示光源。
以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此侷限本發明的專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技 術變化，均包含於本發明的保護範圍內。
Z‧‧‧發光二極體封裝結構
1‧‧‧基板單元
10‧‧‧承載基板
11‧‧‧正極導電引腳
12‧‧‧負極導電引腳
2‧‧‧發光單元
20‧‧‧發光二極體晶片
3‧‧‧升壓晶片
4‧‧‧不透光絕緣框架
41‧‧‧包覆部
42‧‧‧環形反光部
5‧‧‧透光封裝膠體
W1‧‧‧第一導電線
W2‧‧‧第二導電線

Claims (9)

  1. 一種無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，其包括：一基板單元，所述基板單元包括一承載基板、一與所述承載基板彼此分離一預定距離的正極導電引腳、及一與所述承載基板彼此分離一預定距離的負極導電引腳，其中所述正極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料所製成，所述負極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料所製成；一發光單元，所述發光單元設置在所述承載基板上；以及一升壓晶片，所述升壓晶片設置在所述承載基板上且鄰近所述發光單元，其中所述發光單元與所述升壓晶片並聯或串聯設置。
  2. 如請求項1所述之無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，其中金屬氧化還原電位屬於正電位的所述第一預定材料為鋁(Al)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、及鎳(Ni)四者其中之一，金屬氧化還原電位屬於負電位的所述第二預定材料為鉛(Pb)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、及鉑(Pt)四者其中之一，其中所述正極導電引腳與所述負極導電引腳同時接觸到一預定液體以進行氧化還原反應，藉此以產生一具有一預定初始電壓的電力，所述電力的所述預定初始電壓通過所述升壓晶片的整流後以調升至一預定驅動電壓，所述發光單元通過所述預定驅動電壓的驅動以提供一指示光源。
  3. 如請求項1所述之無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，其中所述發光單元包括一發光二極體晶片。
  4. 如請求項3所述之無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，其中所述升壓晶片通過兩個第一導電線以電性連接於所述正極導電引腳與所述負極導電引腳，所述發光二極體晶片通過兩 個第二導電線以電性連接於所述升壓晶片。
  5. 如請求項3所述之無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，還進一步包括：一不透光絕緣框架及一透光封裝膠體，其中所述不透光絕緣框架包括一用於包覆所述承載基板的一部分、所述正極導電引腳的一部分、及所述負極導電引腳的一部分的包覆部及一設置在所述包覆部上且環繞所述發光二極體晶片及所述升壓晶片的環形反光部，且所述透光封裝膠體被填充在一被所述環形反光部所圍繞的容置腔室內。
  6. 一種無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，其包括：一基板單元，所述基板單元包括一承載基板、一正極導電引腳、及一負極導電引腳，其中所述正極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料所製成，所述負極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料所製成；一發光二極體晶片，所述發光二極體晶片設置在所述承載基板上且電性連接於所述正極導電引腳與所述負極導電引腳；以及一不透光絕緣框架及一透光封裝膠體，其中所述不透光絕緣框架包括一用於包覆所述承載基板的一部分、所述正極導電引腳的一部分、及所述負極導電引腳的一部分的包覆部及一設置在所述包覆部上且環繞所述發光二極體晶片的環形反光部，且所述透光封裝膠體被填充在一被所述環形反光部所圍繞的容置腔室內。
  7. 如請求項6所述之無需使用預儲電源的發光二極體封裝結構，其中金屬氧化還原電位屬於正電位的所述第一預定材料為鋁(Al)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、及鎳(Ni)四者其中之一，金屬氧化還原電位屬於負電位的所述第二預定材料為鉛(Pb)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、及鉑(Pt)四者其中之一，其中所述正極導電引 腳與所述負極導電引腳同時接觸到一預定液體以進行氧化還原反應，藉此以產生一具有一預定驅動電壓的電力，所述發光二極體晶片通過所述預定驅動電壓的驅動以提供一指示光源。
  8. 一種無需使用預儲電源的可攜式發光裝置，其包括：一保護殼體，所述保護殼體具有一第一容置空間、一第二容置空間、及一設置在所述第一容置空間及所述第二容置空間之間的隔離件；一預定液體，所述預定液體容置於所述第一容置空間內；以及一發光二極體封裝結構，所述發光二極體封裝結構容置於所述第二容置空間內，其中所述發光二極體封裝結構包括：一基板單元，所述基板單元包括一承載基板、一與所述承載基板彼此分離一預定距離的正極導電引腳、及一與所述承載基板彼此分離一預定距離的負極導電引腳，其中所述正極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於正電位的第一預定材料所製成，所述負極導電引腳由一金屬氧化還原電位屬於負電位的第二預定材料所製成；以及一發光單元，所述發光單元設置在所述承載基板上。
  9. 如請求項8所述之無需使用預儲電源的可攜式發光裝置，還進一步包括：一升壓晶片、一不透光絕緣框架、及一透光封裝膠體，其中所述升壓晶片設置在所述承載基板上且鄰近所述發光單元，其中所述發光單元與所述升壓晶片以並聯或串聯的方式電性連接於所述正極導電引腳與所述負極導電引腳，其中所述不透光絕緣框架包括一用於包覆所述承載基板的一部分、所述正極導電引腳的一部分、及所述負極導電引腳的一部分的包覆部及一設置在所述包覆部上且環繞所述發光單元及所述升壓晶片的環形反光部，且所述透光封裝膠體被填充在一被所述環形反光部所圍繞的容置腔室內，以包覆所述發光單元及所述升壓晶片，其中當所述隔離件被移動時，所述第一容置空間及所 述第二容置空間會彼此相連通，以使所述預定液體從所述第一容置空間流到所述第二容置空間，其中所述正極導電引腳與所述負極導電引腳同時接觸到所述預定液體以進行氧化還原反應，藉此以產生一具有一預定初始電壓的電力，所述電力的所述預定初始電壓通過所述升壓晶片的整流後以調升至一預定驅動電壓，所述發光單元通過所述預定驅動電壓的驅動以提供一指示光源。
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