TWI614915B - 發光二極體光源改良 - Google Patents

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Xin-Heng Peng
Ying-Dian Huang
xiang-zheng Xie
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Peng Xin Heng
Huang Ying Dian
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    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Description

發光二極體光源改良
本發明係有關一種發光二極體光源改良,尤指一種發光面積減小,無須外置電源、電路、元件即可直接接上交流電源使用,可靈活應用之發光二極體光源改良。
發光二極體(LED)以低耗電及高效能等特性襲捲照明市場,一般使用發光二極體作為照明之用時,因習知發光二極體所需電壓較低,如3V左右,故一般是使用電池來供電。若欲以市電直接供應,由於所供應交流電為110V,故需先將此交流電經過整流、穩壓後才可提供習知發光二極體使用。
在傳統的發光二極體驅動裝置中一般係由控制晶片、功率開關以及外掛電路等等的電路所組成。其中,控制晶片可提供驅動訊號來切換功率開關,使得發光二極體串得以依據功率開關的切換所產生之電流而發光。而一般發光二極體光源中,發光二極體與該控制晶片等驅動電路係分開設置,使得整體發光二極體光源體積較大。
如台灣專利公告號第I228838號,其揭露一種發光二極體之光源構造,其主要以三色發光二極體晶片為主,配合一控制晶片,將各該元件封裝在一起,以達到縮減該電路基板尺寸。以及大陸專利公告號第CN204879532號,其揭露一種一體化COB封裝LED光源及LED燈,其可將二極體、驅動芯片以及LED芯片均一體封裝在基板上
上述台灣專利所揭露之習有光源構造雖可縮減該電路基板尺寸,以及大陸專利所揭露之LED光源雖可縮小LED光源的面積;然,為因應交流電輸入,習知發光二極體之光源產品需外掛一整流二極體模組或被動 元件(例如電阻及電容)等驅動電路於發光二極體整體封裝結構之外,也就是透過二電連接線分別將正極線架與負極線架電性連接於整流二極體模組四個電性連接端子其中之二。整流二極體模組其餘兩個電性連接端子則用於連接交流電來源。
上述習知發光二極體封裝結構缺點在於必須預留擺放外掛之整流二極體模組或被動元件(例如電阻及電容)等驅動電路所需之空間,不僅體積大,再者就產品使用性而言非常不方便。
有鑑於此,本發明提供一種發光面積減小,且在發光二極體光源相同功率下,可實現小型化基板之優勢,可靈活應用之發光二極體光源改良,為其主要目的者。
本發明之發光二極體光源改良,至少包含:基板、至少一發光二極體晶片、驅動積體電路、至少一被動元件、橋式整流電路以及封裝體,基板之表面設有至少一電路迴路,基板之面積係介於64mm2至300mm2;至少一發光二極體晶片係設置於基板表面並與電路迴路之至少一部分形成電性連接;驅動積體電路係設置於基板表面並與電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與發光二極體晶片形成電性連接;至少一被動元件係設置於基板表面並與電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與發光二極體晶片以及驅動積體電路形成電性連接;封裝體將該板、發光二極體晶片、驅動積體電路及被動元件封裝成為一體。
其中,本發明之發光二極體光源可在面積介於64mm2至300mm2之小型化基板上,同時設置至少一發光二極體晶片、驅動積體電路、橋式整流電路以及至少一被動元件,且由一封裝體將基板、發光二極體晶片、驅動積體電路、橋式整流電路及被動元件封裝成為一體,不須要外掛其他電路元件,無須外置電源、電路、元件即可直接接上交流電源使用,不僅讓整 體發光二極體光源面積減小,且在發光二極體光源相同功率下,可實現小型化基板之優勢,更可靈活應用於不同應用端,增加發光二極體光源之實用性。
依據上述技術特徵,所述驅動積體電路係位於該基板中央位置處;該四個二極體分別設置於基板之周圍。
依據上述技術特徵,所述基板表面設有至少二發光二極體晶片,而驅動積體電路具有一多階驅動單元。
依據上述技術特徵,所述驅動積體電路表面覆蓋有一屏蔽層;或者四個二極體表面覆蓋有一屏蔽層。
依據上述技術特徵,所述屏蔽層係為白膠。
依據上述技術特徵,所述基板上所設置之發光二極體晶片係為複數個,驅動積體電路進一步設有調光單元。
依據上述技術特徵,所述基板係為矩形,該驅動積體電路係設置於該基板之中央位置處,而至少一發光二極體晶片則設置於該驅動積體電路外圍處,該四個二極體係設置於該至少一發光二極體晶片外圍處,且分別設置於基板之四個邊角處。
依據上述技術特徵,所述至少一被動元件進一步包含電容及電阻。
依據上述技術特徵,所述基板係以表面黏著技術(SMT)裝設於印刷電路板或散熱片。
1‧‧‧基板
11‧‧‧電路迴路
2‧‧‧發光二極體晶片
3‧‧‧驅動積體電路
31‧‧‧屏蔽層
41‧‧‧二極體
42‧‧‧電容
43‧‧‧電阻
5‧‧‧封裝體
6‧‧‧金線
第1圖所示為本發明中發光二極體光源的第一結構示意圖。
第2圖所示為本發明中發光二極體光源的第二結構示意圖。
為利 貴審查員瞭解本發明之技術特徵、內容與優點及其所能達成之功效,茲將本發明配合附圖,並以實施例之表達形式詳細說明如下,而其中所使用之圖式,其主旨僅為示意及輔助說明書之用,未必為本發明實施後之真實比例與精準配置,故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍,合先敘明。
請參閱第1圖所示為本發明中發光二極體光源的第一結構示意圖,以及第2圖所示為本發明中發光二極體光源的第二結構示意圖。首先,本發明之發光二極體光源至少包含:基板1、一至少一發光二極體晶片2、驅動積體電路3、橋式整流電路、至少一被動元件以及封裝體5,其中: 基板1之表面設有至少一電路迴路11,電路迴路11係為預先設置於基板表面之佈局圖案,基板1之面積係介於64mm2至300mm2,基板1係為氧化鋁、氮化鋁、藍寶石或玻璃等透明或不透明材質。
至少一發光二極體晶片2係設置於基板表面並與電路迴路11之至少一部分形成電性連接。
驅動積體電路3係設置於基板1表面並與電路迴路11之至少一部分形成電性連接,並與發光二極體晶片2形成電性連接。
橋式整流電路係具有四個二極體41,其係設置於基板1表面並與電路迴路11之至少一部分形成電性連接,並與發光二極體晶片2以及驅動積體電路3形成電性連接。
至少一被動元件,本實施例中至少一被動元件可進一步包含電容42及電阻43,係設置於基板1表面並與電路迴路11之至少一部分形成電性連接,並與發光二極體晶片2以及驅動積體電路3形成電性連接。
封裝體5係將基板1、發光二極體晶片2、驅動積體電路3、橋式整流電路(四個二極體41)及被動元件(電容42及電阻43)封裝成為一體。
其中,可在面積介於64mm2至300mm2之小型化基板1上,同時設置至少一發光二極體晶片2、驅動積體電路3、橋式整流電路以及至少一被動元件,並利用封裝體5封裝成為一體,上述各元件與電路迴路11係以金線6或以覆晶方式構成電性連接,以及上述各元件間同樣以金線構成電性連接;且如圖所示之實施例中,驅動積體電路3係位於基板1中央位置處,至少一發光二極體晶片則設置於驅動積體電路3外圍處,而四個二極體41分別設置於基板之周圍,如此元件之排列設置,可實現在小型化基板1上同時設置至少一發光二極體晶片2、驅動積體電路3、橋式整流電路以及至少一被動元件,而不須要外掛其他電路元件,不僅讓整體發光二極體光源面積減小,且在發光二極體光源相同功率下,可實現小型化基板之優勢,更可靈活應用於不同應用端,增加發光二極體光源之實用性,例如可應用於燈具,而本發明發光二極體光源面積較小可靈活配置於燈具內。
而以第1圖所示之實施例,基板1係為矩形,驅動積體電路3係位於基板1中央位置處,驅動積體電路3外圍以行星式佈設有14個發光二極體晶片2,四個二極體41係設置於發光二極體晶片2外圍處,且分別設置於基板1之四個邊角處;當然,本發明之發光二極體光源中驅動積體電路可進一步設有多階驅動單元(圖未示)以及調光單元(圖未示),可利用多階方式驅動,而調光單元可以為一般所使用之三級體流開關(TRIAC,Triode for Alternating Current)的調光器,以達到調光效果。當然,基板亦可以為其他幾何形狀,而驅動積體電路同樣位於基板中央位置處,四個二極體則位於邊角角落處。
再者,如第2圖所示,驅動積體電路3表面覆蓋有一屏蔽層31;或者四個二極體41表面覆蓋有一屏蔽層(圖未示),上述之屏蔽層31係為白膠,由屏蔽層31可覆蓋於驅動積體電路3或二極體41表面,不僅避免影響發光二極體晶片2之光線被吸收,亦可屏蔽發光二極體晶片2之光線,以避免光線影響驅動積體電路3或被動元件之運作;以及,上述實施例中發光二 極體之光源基板可以利用表面黏著技術(SMT)或插件式裝設於印刷電路板或散熱片。
綜上所述,本發明提供一較佳可行之發光二極體光源改良,爰依法提呈發明專利之申請;本發明之技術內容及技術特點巳揭示如上,然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之揭示而作各種不背離本案發明精神之替換及修飾。因此,本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者,而應包括各種不背離本發明之替換及修飾,並為以下之申請專利範圍所涵蓋。
1‧‧‧基板
11‧‧‧電路迴路
2‧‧‧發光二極體晶片
3‧‧‧驅動積體電路
41‧‧‧二極體
42‧‧‧電容
43‧‧‧電阻
6‧‧‧金線

Claims (13)

  1. 一種發光二極體光源改良,至少包含:基板,其表面設有至少一電路迴路;至少一發光二極體晶片,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接;驅動積體電路,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片形成電性連接,且該驅動積體電路係位於該基板中央位置處;橋式整流電路,係具有四個二極體,且設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片以及該驅動積體電路形成電性連接,該四個二極體分別設置於基板之周圍;至少一被動元件,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片以及該驅動積體電路形成電性連接;以及封裝體,將該基板、該發光二極體晶片、該驅動積體電路、該橋式整流電路及該被動元件封裝成為一體。
  2. 一種發光二極體光源改良,至少包含:基板,其表面設有至少一電路迴路;至少二發光二極體晶片,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接;驅動積體電路,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片形成電性連接,且該驅動積體電路係位於該基板中央位置處,該驅動積體電路具有一多階驅動單元; 橋式整流電路,係具有四個二極體,且設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片以及該驅動積體電路形成電性連接,該四個二極體分別設置於基板之周圍;至少一被動元件,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片以及該驅動積體電路形成電性連接;以及封裝體,將該基板、該發光二極體晶片、該驅動積體電路、該橋式整流電路及該被動元件封裝成為一體。
  3. 一種發光二極體光源改良,至少包含:基板,其表面設有至少一電路迴路,該基板係以表面黏著技術(SMT)或插件式裝設於一印刷電路板或散熱片;至少二發光二極體晶片,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接;驅動積體電路,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片形成電性連接,且該驅動積體電路係位於該基板中央位置處,該驅動積體電路具有一多階驅動單元及調光單元;橋式整流電路,係具有四個二極體,且設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片以及該驅動積體電路形成電性連接,該四個二極體分別設置於基板之周圍;至少一被動元件,係設置於該基板表面並與該電路迴路之至少一部分形成電性連接,並與該發光二極體晶片以及該驅動積體電路形成電性連接;以及封裝體,將該基板、該發光二極體晶片、該驅動積體電路、該橋式整流電路及該被動元件封裝成為一體。
  4. 如請求項1至3任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該驅動積體電路表面覆蓋有一屏蔽層;或者至少一被動元件表面覆蓋有一屏蔽層。
  5. 如請求項4所述之發光二極體光源改良,其中,該屏蔽層係為白膠。
  6. 如請求項1至3任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該基板上所設置之發光二極體晶片係為複數個,該驅動積體電路進一步設有調光單元。
  7. 如請求項1至3任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該驅動積體電路表面覆蓋有一屏蔽層;或者至少一被動元件表面覆蓋有一屏蔽層;以及該基板上所設置之發光二極體晶片係為複數個,該驅動積體電路進一步設有調光單元。
  8. 如請求項1至3任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該基板係為矩形,該驅動積體電路係設置於該基板之中央位置處,而至少一發光二極體晶片則設置於該驅動積體電路外圍處,該四個二極體係設置於該至少一發光二極體晶片外圍處,且分別設置於基板之四個邊角處。
  9. 如請求項1至3任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該至少一被動元件進一步包含電容及電阻。
  10. 如請求項1至2任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該基板係以表面黏著技術(SMT)或插件式裝設於一印刷電路板或散熱片。
  11. 如請求項1至2任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該驅動積體電路表面覆蓋有一屏蔽層;或者至少一被動元件表面覆蓋有一屏蔽層;以及該基板係以表面黏著技術(SMT)或插件式裝設於一印刷電路板或散熱片。
  12. 如請求項1至3任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該基板係為氧化鋁、氮化鋁、藍寶石或玻璃等透明或不透明材質。
  13. 如請求項1至3任一項所述之發光二極體光源改良,其中,該基板之面積係介於64mm2至300mm2
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