TWI717617B - Ｌｅｄ發光單元及ｌｅｄ發光裝置 - Google Patents

Abstract

一種LED發光單元及具有該LED發光單元的發光裝置。LED發光單元包含：不透光封裝體、透光封裝體、至少兩個導線架、至少一發光二極體晶片及至少一凸出結構。不透光封裝體的一側內凹有容置槽，透光封裝體填設於容置槽，導線架的部份設置於容置槽中，導線架的部份外露於不透光封裝體。發光二極體晶片與導線架電性連接。凸出結構設置於不透光封裝體。凸出結構能遮蔽外露於不透光封裝體的導線架。

Description

LED發光單元及LED發光裝置

本發明涉及一種LED發光單元，特別是一種能適用於戶外的LED發光單元及LED發光裝置。

現有的戶外LED發光裝置，例如是裝飾用的燈條，大多會使多個LED設置於一防水膠體中，而多個LED的發光面則會對應外露於防水膠體的一側。然，此種結構在實際應用時，水氣容易通過各個LED與防水膠體相連接的細縫，進入LED與防水膠體中，從而可能導致LED的導線架毀壞的問題。緣此，本發明人乃潛心研究並配合學理的運用，而提出一種設計合理且有效改善上述問題的本發明。

本發明的主要目的在於提供一種LED發光單元及LED發光裝置，其用以改善現有的應用於戶外的LED發光裝置，容易發生水氣進入LED與防水膠體中，而可能導致LED內部應力變化增大，而使得LED內部結構容易發生化學、物理變化，進而可能發生導線架與發光二極體晶片電性連接失效的問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種LED發光單元，其包含：一不透光封裝體、一透光封裝體、至少兩個導線架、至少一發光二極體晶片及至少一凸出結構。不透光封裝體的一頂面內凹形成有一容置槽。透光封裝體填充設置於容置槽中。各個導線架部份設置於不透光封裝體中，且各個導線架的一端位於容置槽中，各個導線架的另 一端外露於不透光封裝體；其中，各導線架穿過不透光封裝體的至少一穿出壁，而外露於不透光封裝體。發光二極體晶片設置於不透光封裝體中，且對應位於該容置槽中，發光二極體晶片與兩個導線架電性連接；兩個導線架能與外部供電單元電性連接，以提供發光二極體晶片發光所需的電力，而發光二極體通電後所發出的光束，則能通過透光封裝體的一出光面向外射出。凸出結構設置於該穿出壁且凸出於不透光封裝體的一環側面，不透光封裝體的頂面與環側面相連接，凸出結構對應遮蔽露出於穿出壁的導線架，各導線架向出光面的方向正投影的投影範圍，對應位於凸出結構向出光面的方向正投影的投影範圍中；其中，由出光面的正上方向出光面方向觀看不透光封裝結構時，兩個導線架被凸出結構遮蔽。

為了實現上述目的，本發明提供一種LED發光裝置，其包含：多個LED發光單元、一電路基板及一防水膠體。多個LED發光單元，各個LED發光單元包含：一不透光封裝體、一透光封裝體、至少兩個導線架、至少一發光二極體晶片及至少一凸出結構。不透光封裝體的一側內凹形成有一容置槽。透光封裝體填充設置於容置槽中。各個導線架部份設置於不透光封裝體中，且各個導線架的一端位於容置槽中，各個導線架的另一端外露於不透光封裝體；其中，各導線架穿過不透光封裝體的至少一穿出壁，而外露於不透光封裝體。發光二極體晶片設置於不透光封裝體中，且對應位於該容置槽中，發光二極體晶片與兩個導線架電性連接；兩個導線架能與外部供電單元電性連接，以提供發光二極體晶片發光所需的電力，而發光二極體通電後所發出的光束，則能通過透光封裝體的一出光面向外射出。凸出結構設置於該穿出壁且凸出於不透光封裝體的一環側面，不透光封裝體該頂面與環側面相連接，凸出結構對應遮蔽露出於穿出壁的導線架，各導線架向出光面的方向正投影的投影範圍，對應位於凸出結構向出光面的方向正投 影的投影範圍中；其中，由出光面的正上方向出光面方向觀看不透光封裝結構時，兩個導線架被凸出結構遮蔽。多個LED發光單元固定設置於電路基板，多個LED發光單元能通過電路基板與外部的供電單元電性連接。防水膠體設置於電路基板，且防水膠體包覆多個LED發光單元設置，而各個LED發光單元的出光面露出於防水膠體的一側。

本發明的有益效果可以在於：透過凸出結構的設置，外部的水氣將不易直接與導線架接觸，而可延長導線架及LED發光單元的使用壽命。

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。

100:LED發光裝置

10:LED發光單元

11:不透光封裝體

11a:容置槽

111:頂面

112:穿出壁

113:環側面

12:導線架

121:部分

122:部分

13:透光封裝體

131:出光面

14:發光二極體晶片

15:凸出結構

151:承載面

152:抵頂部

153:底面

15a:凹槽

15b:凹槽

20:電路基板

30:防水膠體

G:縫細

θ:角度

圖1為本發明的LED發光單元的第一實施例的示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為本發明的LED發光單元的第一實施例的側面剖視圖。

圖4為本發明的LED發光單元設置於防水膠體及電路板上剖面示意圖；圖4亦為本發明的LED發光裝置的剖面示意圖。

圖5為本發明的LED發光單元的第一實施例的局部放大示意圖。

圖6為本發明的LED發光單元的第二實施例的局部放大示意圖。

圖7為本發明的LED發光單元的第三實施例的局部放大示意圖。

圖8為本發明的LED發光單元的第四實施例的示意圖。

圖9為本發明的LED發光單元的凸出結構的另一實施態樣的示意圖。

圖10為本發明的LED發光單元的第六實施例的示意圖。

圖11為本發明的LED發光單元的第七實施例的示意圖。

以下係藉由特定的具體實例說明本發明之LED發光單元及LED發光裝置的實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。又本發明之圖式僅為簡單說明，並非依實際尺寸描繪，亦即未反應出相關構成之實際尺寸，先予敘明。以下之實施方式係進一步詳細說明本發明之觀點，但並非以任何觀點限制本發明之範疇。

請一併參閱圖1至圖3所示，其為本發明的LED發光單元的示意圖。如圖所示，LED發光單元10包含有一不透光封裝體11、兩個導線架12、一透光封裝體13、一發光二極體晶片14及一凸出結構15。

不透光封裝體11的頂面111內凹形成有一容置槽11a。於本實施例圖中，是以不透光封裝體11的外型為矩形體為例，但不以此為限，不透光封裝體11的外型，可以是依據需求變化，例如也可以是圓柱體等。

兩個導線架12設置於不透光封裝體11中，且各個導線架12的一端對應位於容置槽11a中，導線架12的另一端外露於不透光封裝體11。在實際應用中，導線架12的數量可以是依據需求變化，舉例來說，在僅能發出單色的LED發光單元10的實施例中，LED發光單元10可以是僅包含有兩個導線架12，而在能發出白光光束的混光型LED發光單元10，則可以是具有六個導線架12。

發光二極體晶片14設置於不透光封裝體11中，且發光二極體晶片14對應位於容置槽11a中，發光二極體晶片14 與兩個導線架12電性連接。兩個導線架12能與外部供電單元電性連接，以提供發光二極體晶片14發光所需的電力。關於發光二極體晶片14的數量及導線架12的數量可以是大致相互配合，而其可依據需求加以變化，舉例來說，LED發光單元10可以是包含有三個能對應發出紅光、綠光及藍光的發光二極體晶片。

透光封裝體13填充於容置槽11a，而包覆部份的導線架12及發光二極體晶片14。透光封裝體13於不透光封裝體11的頂面111則對應形成有一出光面131。發光二極體晶片14通電後所發出的光束，則能通過透光封裝體13的出光面131向外射出。在實際應用中，出光面131可以是大致與頂面齊平，但不以此為限，出光面131也可以是呈現為圓弧狀。如圖2所示，在LED發光單元10的俯視圖中，出光面131可以是呈現為矩形狀，但不以此為限，其可以依據需求為任意形狀。

如圖1及圖3所示，各導線架12的部分區段是穿過不透光封裝體11的穿出壁112，而外露於不透光封裝體11。凸出結構15設置於穿出壁112，凸出結構15對應遮蔽露出於穿出壁112的導線架12。其中，各導線架12向出光面131的方向正投影的投影範圍，對應位於凸出結構15向出光面131的方向正投影的投影範圍中。也就是說，如圖1及圖2所示，由出光面131的正上方向出光面131方向觀看不透光封裝體11時，兩個導線架12是被凸出結構15所遮蔽。

在具體的應用中，如圖1及圖2所示，凸出結構15可以是環繞不透光封裝體11的一環側面113設置，不透光封裝體11的頂面111與環側面113相連接。亦即，不透光封裝體11於露出有導線架12的上方(指靠近出光面131的方向)，形成有一圈凸出結構15。在本實施例的圖式中，凸出結構15的外 型是以矩形環狀為例，但不以此為限，其也可以是如圖9所示，為弧形環狀體。

請參閱圖4所示，其顯示為本發明的LED發光單元10固定設置於一電路基板20上，且電路基板20上設置有防水膠體30的示意圖。防水膠體30包覆大部分的LED發光單元10，而LED發光單元10的出光面131外露於防水膠體30相反於電路基板20的一側。LED發光單元10在圖4的應用狀態下，外部的水氣若通過防水膠體30及不透光封裝體11之間的縫細G進入防水膠體30中時，水氣將會被凸出結構15抵擋，而水氣將不容易與導線架12接觸，藉此，可以大幅提升導線架12的使用壽命，及LED發光單元10的整體使用壽命。

如圖3至圖5所示，在實際應用中，穿出壁112可以是呈現為傾斜狀，且穿出壁112可以是由出光面131向凸出結構15的方向傾斜，而穿出壁112能據以導引通過縫細G的水氣，向凸出結構15的承載面151移動。所述承載面151即為凸出結構15相反於導線架12一側的表面。如圖5所示，為利有效地透過穿出壁112導引水氣，穿出壁112與承載面151之間的夾角可以是大於90度。

值得一提的是，如圖5所示，在凸出結構15與不透光封裝體11為一體成型的設置的應用中，導線架12的部分區段可以是內埋於凸出結構15中，藉此，可以透過導線架12而強化凸出結構15的機械強度。另外，導線架12內埋於凸出結構15的部分121及用以承載發光二極體晶片14的部分122可以是彎折地設置，藉此，水氣不易通過外露於不透光封裝體11的導線架12，而快速地進入導線架12用以承載發光二極體晶片14的部分122。

如圖6所示，其顯示為本發明的LED發光單元10的第二實施例中的示意圖。本實施例與前述實施例最大不同之處在 於，凸出結構15可以是包含有一抵頂部152，抵頂部152可以是設置於承載面151上，而抵頂部152、承載面151及穿出壁112能共同形成有一凹槽15a，藉此，外部的水氣能通過穿出壁112導引後，而被容置於凹槽15a中。如此，將可有效地控制水氣的流動方向，而大幅降低水氣與導線架12相接觸的機率。關於抵頂部152的外型可以是依據需求變化，不以圖中所示為限。當圖6所示的LED發光單元10應用為圖4的狀態時，則可以是使防水膠體30形成有一穿孔(圖未示)，而使穿孔與凹槽15a相連通，藉此，被容置於凹槽15a中的水氣，將可以通過穿孔而排出於防水膠體30外。另外，當LED發光單元10工作時，LED發光單元10所發出的高溫，將可使位於凹槽15a中的液體蒸發為氣體，而防水膠體30的穿孔將可作為氣體向外排出的通道。

請參閱圖7，其顯示為本發明的LED發光單元10的第三實施例的示意圖。本實施例與前述實施例最大不同之處在於，承載面151與穿出壁112所夾設的角度θ可以是小於90度，而承載面151與穿出壁112之間則對應形成有一凹槽15b。所述凹槽15b可達到的功效與前述凹槽15b可達到的功效相同，且凹槽15b同樣可以是與防水膠體30的穿孔相互配合，而達到使水氣向外逸散的效果。

請參閱圖8，其顯示為本發明的LED發光單元10的第四實施例的示意圖。本實施例與前述實施例最大不同之處在於，凸出結構15面對導線架12的一底面153，可以是呈現為傾斜狀，且底面153的傾斜方向可以是由出光面131向承載面151的方向傾斜，亦即，底面153是由圖中的右上方向左下方向傾斜。如此，位於承載面151的水氣，將不易沿著底面153移動至導線架12。

請參閱圖9，其顯示為本發明的LED發光單元10的第五 實施例的示意圖。本實施例與前述實施例最大不同之處在於，不透光封裝體11可以是設置有兩個凸出結構15，而兩個凸出結構15是彼此分隔地設置。也就是說，凸出結構15僅在露出有導線架12的上方設置，而凸出結構15並非環繞整體不透光封裝體11的環側面113設置(如圖1所示)。在此種實施態樣中，凸出結構15的數量大致是對應於導線架12的數量，但不以此為限，舉例來說，若LED發光單元10具有四個導線架12，且其中兩個導線架12露出於不透光封裝體11的同一側壁，而另外兩個導線架12露出於不透光封裝體11的另一側壁的實施例中，LED發光單元10可以是僅包含有兩個凸出結構15。

如圖11所示，其顯示為本發明的LED發光單元的第六實施例的示意圖。本實施例與前述實施例最大不同之處在於，不透光封裝體11可以是設置多個凸出結構15，且多個凸出結構15可以是具有不同的長度。當圖11所示的LED發光單元10應用於如圖4的狀態時，水氣將必需通過多個凸出結構15後，才有可能接觸到導線架12，如此，將可大幅降低水氣與導線架12接觸的機率。

請參閱圖4，其為本發明的LED發光裝置的示意圖。如圖所示LED發光裝置100包含有多個LED發光單元10(於圖中僅繪示單一個作為示範)、一防水膠體30及一電路基板20。關於LED發光單元10、防水膠體30及電路基板20的詳細結構，請參閱前述實施例，與此不再贅述。

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。

100‧‧‧LED發光裝置

10‧‧‧LED發光單元

11‧‧‧不透光封裝體

11a‧‧‧容置槽

12‧‧‧導線架

13‧‧‧透光封裝體

131‧‧‧出光面

14‧‧‧發光二極體晶片

15‧‧‧凸出結構

20‧‧‧電路基板

30‧‧‧防水膠體

G‧‧‧縫細

Claims (10)

1. 一種LED發光單元，其中，該LED發光單元包含：一不透光封裝體，其一頂面內凹形成有一容置槽；一透光封裝體，其填充設置於該容置槽中；至少兩個導線架，各個該導線架部份設置於該不透光封裝體中，且各個該導線架的一端位於該容置槽中，各個該導線架的另一端外露於該不透光封裝體；其中，各該導線架穿過該不透光封裝體的至少一穿出壁，而外露於該不透光封裝體；至少一發光二極體晶片，其設置於該不透光封裝體中，且對應位於該容置槽中，該發光二極體晶片與兩個該導線架電性連接；兩個該導線架能與外部供電單元電性連接，以提供該發光二極體晶片發光所需的電力，而該發光二極體晶片通電後所發出的光束則能通過該透光封裝體的一出光面向外射出；至少一凸出結構，其設置於該穿出壁且凸出於該不透光封裝體的一環側面，該不透光封裝體的該頂面與該環側面相連接，該凸出結構對應遮蔽露出於該穿出壁的該導線架，各該導線架向該出光面的方向正投影的投影範圍，對應位於該凸出結構向該出光面的方向正投影的投影範圍中；其中，由該出光面的正上方向該出光面方向觀看該不透光封裝體時，兩個該導線架被該凸出結構遮蔽。
2. 如請求項1所述的LED發光單元，其中，該LED發光單元包含有多個該凸出結構及多個該導線架；多個該凸出結構彼此分隔地設置且對應遮蔽外露於該穿出壁的多個該導線架；各該導線架向該出光面的方向正投影的投影範圍對應位於相對應的該凸出結構向該出光面的方向正投影的投影範 圍中；其中，由該出光面的正上方向該出光面方向觀看該不透光封裝體時，各該導線架皆被相對應的該凸出結構所遮蔽。
3. 如請求項1所述的LED發光單元，其中，由該出光面的正上方向該出光面方向觀看該不透光封裝體時，該凸出結構相反於面對該導線架的表面定義為一承載面，該承載面與該穿出壁的表面之間形成有一夾角，該夾角不小於90度，或者該凸出結構與該穿出壁之間形成有一凹槽。
4. 如請求項1所述的LED發光單元，其中，由該出光面的正上方向該出光面方向觀看該不透光封裝體時，該凸出結構面對該導線架的一底面呈現為朝外傾斜狀。
5. 如請求項1所述的LED發光單元，其中，該凸出結構與該不透光封裝體一體成型地設置，該導線架的部分區段內埋於該凸出結構中且彎折地設置。
6. 一種LED發光裝置，其包含：多個LED發光單元，各個該LED發光單元包含：一不透光封裝體，其一頂面內凹形成有一容置槽；一透光封裝體，其填充設置於該容置槽中；至少兩個導線架，各個該導線架部份設置於該不透光封裝體中，且各個該導線架的一端位於該容置槽中，各個該導線架的另一端外露於該不透光封裝體；其中，各該導線架穿過該不透光封裝體的至少一穿出壁，而外露於該不透光封裝體；至少一發光二極體晶片，其設置於該不透光封裝體中，且對應位於該容置槽中，該發光二極體晶片與兩個該導線架電性連接；兩個該導線架能與外部供電單元電性連 接，以提供該發光二極體晶片發光所需的電力，而該發光二極體晶片通電後所發出的光束，則能通過該透光封裝體的一出光面向外射出；至少一凸出結構，其設置於該穿出壁且凸出於該不透光封裝體的一環側面，該不透光封裝體的該頂面與該環側面相連接，該凸出結構對應遮蔽露出於該穿出壁的該導線架，各該導線架向該出光面的方向正投影的投影範圍，對應位於該凸出結構向該出光面的方向正投影的投影範圍中；其中，由該出光面的正上方向該出光面方向觀看該不透光封裝體時，兩個該導線架被該凸出結構遮蔽；一電路基板，多個該LED發光單元固定設置於該電路基板，多個該LED發光單元能通過該電路基板與外部的供電單元電性連接；一防水膠體，其設置於該電路基板，且該防水膠體包覆多個該LED發光單元設置，而各個該LED發光單元的該出光面露出於該防水膠體的一側。
7. 如請求項6所述的LED發光裝置，其中，該LED發光單元包含有多個該凸出結構及多個該導線架，多個該凸出結構彼此分隔地設置且對應遮蔽外露於該穿出壁的多個該導線架；各該導線架向該出光面的方向正投影的投影範圍，對應位於相對應的該凸出結構向該出光面的方向正投影的投影範圍中；其中，由該出光面的正上方向該出光面方向觀看該不透光封裝體時，各該導線架皆被相對應的該凸出結構所遮蔽。
8. 如請求項6所述的LED發光裝置，其中，由該出光面的正上方向該出光面方向觀看該不透光封裝體時，該凸出結構相反於面對該導線架的表面定義為一承載面，該承載面與該穿出 壁的表面之間形成有一夾角，該夾角不小於90度，或者該凸出結構與該穿出壁之間形成有一凹槽。
9. 如請求項6所述的LED發光裝置，其中，由該出光面的正上方向該出光面方向觀看該不透光封裝體時，該凸出結構面對該導線架的一底面呈現為朝外傾斜狀。
10. 如請求項6所述的LED發光裝置，其中，該凸出結構與該不透光封裝體一體成型地設置，該導線架的部分區段內埋於該凸出結構中且彎折地設置。

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