TWM484274U - Ｌｅｄ發光裝置 - Google Patents

Description

LED發光裝置

本創作是有關一種發光裝置，且特別是有關於一種能以交流電力直接驅動發光的LED發光裝置。

近幾年來，發光二極體(LED)的應用已逐漸廣泛，且隨著技術領域的不斷提升，目前已研發出高照明輝度的高功率發光二極體，其足以取代傳統的照明光源。

然而，習用LED發光裝置的構造設計，在LED晶片外側的區塊會有吸收光線之情事發生，使得習用LED發光裝置的整體光效難以進一步地被提升。

於是，本創作人有感上述缺失之可改善，乃特潛心研究並配合學理之運用，終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。

本創作之目的在於提供一種LED發光裝置，其能使LED發光裝置具有較佳的光效。

本創作提供一種LED發光裝置，包括：一基板，具有位於相反側的一正面與一背面；一電路層，其設於該基板的正面，該電路層包含有一LED線路與一電子元件線路，且該LED線路與該電子元件線路彼此電性連接；一阻隔牆，設於該基板的正面且包含有一第一圍繞牆與相連於該第一圍繞牆的兩第二圍繞牆，該兩第二圍繞牆大致位於該第一圍繞牆的相反兩側，並且該電路層受該第一圍繞牆所包圍之區域定義為該LED線路，而該電路層位在該 第一圍繞牆之外且受該兩第二圍繞牆與該第一圍繞牆所包圍的區域定義為該電子元件線路；數個LED裸晶，裝設於該LED線路，以電性連接於該電路層；一LED驅動元件，裝設於該電子元件線路，以電性連接於該電路層；一透光封裝體，設於該第一圍繞牆與該基板所共同包圍的區域內且包覆該LED裸晶模組於其內；一反光封裝體，設於該第一圍繞牆、該第二圍繞牆、與該基板所共同包圍的區域內，且該反光封裝體覆蓋遠離該基板的該阻隔牆端面，而該些電子元件埋置於該反光封裝體內，並且該反光封裝體具有一遠離該基板的反射面，並且該反射面相對於波長為400nm至500nm的光線具有大於85%之反射率；以及兩電極，其設置於該基板且電性連接於該電路層，該兩電極用以電性連接於一交流電源，使該外部電源所提供之交流電力經由該電路層與該些電子元件之傳輸與轉換，而能令該LED裸晶發光。

綜上所述，本創作所提供的LED發光裝置，其在能夠以交流電力直接驅動發光的前提下，透過於所述電子元件與LED裸晶之間形成有阻隔牆，藉以隔離LED裸晶與電子元件，進而降低兩者之間的熱干擾與電磁干擾。再者，透過反光封裝體覆蓋遠離基板的阻隔牆端面，並形成相對於波長400nm至500nm的光線具有大於85%反射率的反射面，進而有效地提升LED發光裝置的整體光效。

為能更進一步瞭解本創作之特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作的權利範圍作任何的限制。

100‧‧‧LED發光裝置

10‧‧‧承載座

1‧‧‧基板

11‧‧‧正面

12‧‧‧背面

2‧‧‧電路層

21‧‧‧LED線路

22‧‧‧電子元件線路

3‧‧‧LED測試墊

4‧‧‧輔助測試墊

5‧‧‧電極

6‧‧‧輔助電極

7‧‧‧連接墊

8‧‧‧阻隔牆

81‧‧‧第一圍繞牆

82‧‧‧第二圍繞牆

20‧‧‧LED裸晶

30‧‧‧電子元件

301‧‧‧LED驅動元件

302‧‧‧整流元件

303‧‧‧功率元件

40‧‧‧透光封裝體

50‧‧‧反光封裝體

501‧‧‧反射面

200‧‧‧檢測設備

300‧‧‧交流電源

400‧‧‧功能散熱板

I‧‧‧檢測電流

I’‧‧‧另一檢測電流

C‧‧‧中軸線

圖1為本創作LED發光裝置的立體示意圖。

圖2A為圖1的分解示意圖。

圖2B為圖1另一視角的分解示意圖。

圖3為本創作承載座的立體示意圖。

圖4為本創作透過LED測試墊而使檢測電流僅流通LED線路的示意圖。

圖5為本創作透過電極而使另一檢測電流流通LED線路與電子元件線路的示意圖。

圖6為本創作LED發光裝置之反射面的反射率示意圖。

圖7為本創作LED發光裝置之電極連接交流電源之示意圖。

圖8為本創作LED發光裝置之輔助電極連接功能散熱板之示意圖。

請參閱圖1，其為本創作的一實施例，需先說明的是，本實施例對應圖式所提及之相關數量與形狀，僅用以具體地說明本創作的實施方式，以便於了解其內容，而非用以侷限本創作的權利範圍。

請參閱圖2A、圖2B、及圖3所示，本實施例為一種LED發光裝置100，包括一承載座10、數個LED裸晶20、數個電子元件30、一透光封裝體40、及一反光封裝體50。其中，上述LED裸晶20與電子元件30皆裝設於承載座10上，而透光封裝體40設於承載座10並將LED裸晶20埋置於其內，所述反光封裝體50設於承載座10並將電子元件30埋置於其內。

以下將先以LED發光裝置100的承載座10構造作一說明，並於說明承載座10構造的過程中，適時介紹地LED發光裝置100的其他元件間。

所述承載座10具有一基板1、一電路層2、兩LED測試墊3、兩輔助測試墊4、兩電極5、兩輔助電極6、兩連接墊7、及一阻隔牆8。其中，所述基板1大致呈方形(如：長方形或正方形)且具有位於相反側的一正面11與一背面12，上述電路層2、LED測試墊3、電極5、及連接墊7的厚度大致相同且皆位於基板1的正面 11，而上述輔助測試墊4與輔助電極6的厚度亦大致相同且皆位於基板1的背面12。

所述電路層2包含有一LED線路21與一電子元件線路22，且LED線路21與電子元件線路22彼此電性連接。其中，電子元件線路22能區分為兩個區塊，並且電子元件線路22的兩個區塊位於LED線路21的相反兩側。進一步地說，電子元件線路22的兩個區塊分別大致位於基板1對角線上的兩角落處(如圖2A中的基板1左側角落與右側角落)。

所述阻隔牆8的材質較佳為陶瓷材料，阻隔牆8設置於基板1的正面11且位於部分電路層2上。而基板1正面11上的電路層2相當於經阻隔牆8區隔而大致界定出所述LED線路21與電子元件線路22。

更詳細地說，所述阻隔牆8於本實施例中包含有一大致呈圓形的第一圍繞牆81與一體相連於第一圍繞牆81的兩第二圍繞牆242。其中，第一圍繞牆81大致位於正面11的中央區域，而兩第二圍繞牆82則分別沿基板1正面11的兩相對角落部位設置(如圖3中的基板1正面11左方角落部位與右方角落部位)。再者，第一圍繞牆81的圓心處定義有一垂直基板1正面11的中軸線C，且第一圍繞牆81與上述兩第二圍繞牆82為大致對稱於中軸線C的構造。

從圖3中第一圍繞牆81與兩第二圍繞牆82所包圍出的三個區域來看。其中，LED線路21大致顯露於第一圍繞牆81所包圍之區域，而電子元件線路22位在第一圍繞牆81之外，且電子元件線路22的兩個區塊分別顯露於兩第二圍繞牆82與第一圍繞牆81所共同包圍的兩個區域。

再者，所述LED裸晶20(尤指直流LED裸晶)裝設於LED線路21，藉以電性連接於上述電路層2，並且所述LED裸晶20可以是兩種不同發光型態的LED裸晶20，但於實際應用時不受限於 此。

所述透光封裝體40可以由矽樹脂(silicone)或是環氧樹脂(epoxy resin)所製成，進一步地說，透光封裝體40可為一種單純的透明膠體或內混有螢光粉的螢光膠體，但本實施例不以此為限。並且，透光封裝體40填設於阻隔牆8之第一圍繞牆81與基板1正面11所共同包圍的區域之內，藉以使LED裸晶20能被透光封裝體20所封裝。換個角度來看，透光封裝體40被限位在第一圍繞牆81所圍繞的封裝範圍內，以使得透光封裝體40的封裝範圍及填膠量得到有效的控制。

而所述電子元件30於本實施例中分為兩組，並且該兩組電子元件30分別裝設於電子元件線路22的兩個區塊，藉以電性連接於電路層2。其中，上述LED裸晶20與電子元件30裝設於電路層2的方式可以是覆晶(flip chip)、迴焊(reflow)、超音波(ultrasonic)、表面貼裝技術(SMT)、或打線(wire bonding)等方式，在此不加以限制。

其中，所述電子元件30於本實施例中是以包含有兩組的LED驅動元件301、整流元件302(如：橋式整流器)、及功率元件303為例，但於實際應用時，電子元件30所包含的元件種類與數量可依設計者需求而加以調整，並不侷限於此。舉例來說，在一未繪示的實施例中，所述電子元件30亦可以同時包含有線性元件與非線性元件。附帶說明一點，本實施例所指的電子元件30並非發光元件(亦即，排除LED晶片或LED裸晶)。

當所述LED裸晶20採用兩種不同發光型態時，其能分別電性連接於所述兩組的LED驅動元件301、整流元件302、及功率元件303。再者，所述電子元件30(如：兩組的LED驅動元件301、整流元件302、及功率元件303)的態樣可以是裸晶(die)構造或是已封裝(packaged)之構造，在本實施例中不加以限制。

藉此，所述兩組的LED驅動元件301、整流元件302、及功 率元件303能分別用以驅動上述兩種不同發光型態的LED裸晶20，藉以調整上述兩種不同發光型態的LED裸晶20的發光比例，進而達到混光的效果。

補充說明一點，由於承載座10安裝LED裸晶20之後，LED裸晶20將與電子元件30位於同一平面(如：基板1的正面11)，因此，所述LED裸晶20與電子元件30之間的干擾問題須慎重地被考慮。有鑒於此，本實施例在承載座10的基板1正面11上所形成的阻隔牆8，能有效地隔離LED裸晶20與電子元件30，進而降低兩者之間的熱干擾與電磁干擾。

所述兩LED測試墊3分別位於第一圍繞牆81與兩第二圍繞牆82所包圍的兩個區域內，兩LED測試墊3與電路層2的LED線路21為一體延伸之構造，亦即，兩LED測試墊3電性連接於LED線路21，並使所述兩LED測試墊3能供檢測設備200所提供的一檢測電流I流通LED線路21(如圖4)，進而單獨地檢測LED線路21上的LED裸晶20。

所述兩輔助測試墊4設在基板1的背面12且分別電性連接於兩LED測試墊3，進一步地說，兩輔助測試墊4設於基板1的位置大致位在兩LED測試墊3的相反側，藉以在相對應的LED測試墊3與輔助測試墊4之間形成貫穿基板1正面11與背面12之貫孔(未標示)，並在所述貫孔內充填導電材料(未標示)，以使輔助測試墊4能透過貫孔內的導電材料而與其所對應之LED測試墊3達成電性連接。藉此，所述兩輔助測試墊4亦能供檢測設備200所提供的檢測電流I僅流通LED線路21，進而單獨地檢測LED線路21上的LED裸晶20。

所述兩電極5位於阻隔牆8之外，並且該兩電極5設置於基板1有別於上述兩第二圍繞牆82的另兩相對角落部位(如圖3中的基板1正面11上方角落部位與下方角落部位)。

再者，所述兩電極5分別電性連接於上述電子元件線路22的 兩區塊，藉以令兩電極5能供檢測設備200所提供的另一檢測電流I’流通所述LED線路21與電子元件線路22(如圖5)，藉以同時檢測上述LED線路21上的LED裸晶20以及電子元件線路22上的電子元件30(如：LED驅動元件301、整流元件302、及功率元件303)。

所述兩連接墊7設在基板1的正面11且分別位於第一圍繞牆81與兩第二圍繞牆82所包圍的兩個區域內，並且該兩連接墊7分別電性連接於上述兩輔助電極6，進一步地說，兩連接墊7設於基板1的位置大致位在兩輔助電極6的相反側，藉以在相對應的連接墊7與輔助電極6之間形成貫穿基板1正面11與背面12之貫孔(未標示)，並在所述貫孔內充填導電材料(未標示)，以使連接墊7能透過貫孔內的導電材料而與其所對應之輔助電極6達成電性連接。

再者，所述兩連接墊7分別鄰近於兩電極5(如圖2A)，且每一連接墊7與其所相鄰之電極5呈間隔設置，藉以使兩連接墊7能分別經由打線而選擇性地電性連接於上述兩電極5，進而透過兩連接墊7而分別電性連接於兩輔助電極6。也就是說，在需要使用輔助電極6時，才須經由打線電性連接彼此相鄰之電極5與連接墊7。

所述反光封裝體50較佳為不導電膠體，反光封裝體50主要形成於基板1正面11以及阻隔牆8之第一圍繞牆81與兩第二圍繞牆82所共同包圍的兩個區域之內，並且所述反光封裝體50完整地覆蓋於阻隔牆8遠離基板1的端面(如圖1中的阻隔牆8頂面)上。

更詳細地說，所述反光封裝體50具有一遠離基板1的反射面501，並且上述反射面501相對於波長為400nm至500nm的光線具有大於85%之反射率(較佳為90%以上)。亦即，反光封裝體50能使用如圖6所示之任一曲線所代表的材質，或是說，圖6所示 之任一曲線即代表上述反射面501的反射率。

而在LED發光裝置100的俯視角度下(類似圖1之視角)，阻隔牆8遠離基板1的端面完全被反光封裝體50的反光面501所遮蔽，所以無法看到遠離基板1的阻隔牆8端面。藉此，反光封裝體50的反光面501能用以將光線有效地進行反射，以避免遠離基板1的阻隔牆8端面產生吸收光線之情事，進而提升所述LED發光裝置100整體之光效。

再者，由於基板1、第一圍繞牆81、與兩第二圍繞牆82所共同包圍的兩個區域內充填滿反光封裝體50，當上述LED驅動元件251、整流元件252、及功率元件253皆為裸晶之構造時，所述反光封裝體50更是能達到同時一體封裝LED驅動元件251、整流元件252、及功率元件253於其內之效果，藉以大幅度地降低生產LED發光裝置100時所需耗費的封裝成本。又，由於反光封裝體50為不導電膠體，因而使得反光封裝體50能具備有隔絕電路之功能，進而避免LED發光裝置100有跳火之情事發生。

附帶說明一點，反光封裝體50除覆蓋遠離基板1的阻隔牆8端面之外，也可一併覆蓋阻隔牆8的外表面(圖略)，具體實施態樣在此不加以限制。

以上為LED發光裝置100的構造說明，上述LED發光裝置100即為一完整的產品，其能接地被應用或搭配其他裝置使用，可能的應用情況如下述說明之。

請參閱圖7，所述承載座10的兩電極5能用以電性連接於一交流電源300(如：市電插座)，使交流電源300所提供之交流電力經由電路層2及電子元件30(如：LED驅動元件301、整流元件302、及功率元件303)，而令電路層2上的LED裸晶20發光而能被運用。

當相鄰之電極5與連接墊7經由打線而彼此連接之後，所述兩輔助電極6所具備之功能則如同上述電極5，亦即，兩輔助電極 6能供檢測設備200所提供的另一檢測電流I’流通LED線路21與電子元件線路22(圖未示)，進而同時檢測所述LED線路21上的LED裸晶20與電子元件線路22上的電子元件30(例如是LED驅動元件301、整流元件302、及功率元件303)。

再者，承載座10的兩輔助電極6亦能用以電性連接於交流電源300(如：市電插座)，使交流電源300所提供之交流電力經由連接墊7、電極5、電路層2、及電子元件30(如：LED驅動元件301、整流元件302、及功率元件303)，進而令LED裸晶20發光而能被運用。

另，所述所述LED發光裝置100亦能透過兩輔助電極6而電性連接於其他裝置，進而具有更多元的運用方式。舉例來說，請參閱圖8並請適時參酌圖2A和圖2B所示，本實施例的LED發光裝置100可固定一功能散熱板400上並透過兩輔助電極6電性連接於功能散熱板400。

其中，上述功能散熱板400具有調光或其他可運用LED發光裝置100之LED裸晶20的功能，藉以使LED發光裝置100能依據不同之需求而被彈性地運用。另，所述LED發光裝置100與其相搭配裝置(如：功能散熱板400)之間的安裝方式，其可以是直接焊接固定或者其他如螺鎖、卡扣、黏接等方式實施，在此不加以限制。

附帶說明一點，本實施例承載座10的基板1較佳為採用陶瓷基板而非金屬板，其原因在於：使用金屬板並不利於將電路層2、LED測試墊3、輔助測試墊4、電極5、輔助電極6、及連接墊7形成在金屬板的表面。但於實際應用時，基板1的材質並不侷限於此。再者，電路層2、LED測試墊3、輔助測試墊4、電極5、輔助電極6、及連接墊7於本實施例中是由基板1上的金屬層(如：銅箔層)所蝕刻形成，但不受限於此。

[本創作實施例的可能功效]

綜上所述，本創作實施例所提供的LED發光裝置，其在能夠以交流電力直接驅動發光的前提下，於電子元件與LED裸晶之間形成有阻隔牆，藉以隔離LED裸晶與電子元件，進而降低兩者之間的熱干擾與電磁干擾。再者，透過反光封裝體覆蓋遠離基板的阻隔牆端面，藉以形成相對於波長400nm至500nm的光線具有大於85%反射率的反射面，進而有效地提升LED發光裝置的整體光效。

又，所述承載座透過形成有LED測試墊，以供檢測電流流通LED線路，進而單獨地檢測LED線路上的LED裸晶。也就是說，在LED裸晶與電子元件安裝上電路層之後，能更清楚地分辨缺失是由LED裸晶或是電子元件所造成。再者，所述LED發光裝置的承載座透過形成有輔助測試墊，藉以使檢測設備能經由承載座的背面單獨地檢測LED裸晶。

以上所述僅為本創作之較佳可行實施例，其並非用以侷限本創作之專利範圍，凡依本創作申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本創作之涵蓋範圍。

100‧‧‧LED發光裝置

10‧‧‧承載座

5‧‧‧電極

8‧‧‧阻隔牆

20‧‧‧LED裸晶

40‧‧‧透光封裝體

50‧‧‧反光封裝體

501‧‧‧反射面

300‧‧‧交流電源

Claims (10)

1. 一種LED發光裝置，包括：一基板，具有位於相反側的一正面與一背面；一電路層，其設於該基板的正面，該電路層包含有一LED線路與一電子元件線路，且該LED線路與該電子元件線路彼此電性連接；一阻隔牆，設於該基板的正面且包含有一第一圍繞牆與相連於該第一圍繞牆的兩第二圍繞牆，該兩第二圍繞牆大致位於該第一圍繞牆的相反兩側，並且該LED線路大致顯露於該第一圍繞牆所包圍之區域，而該電子元件線路位在該第一圍繞牆之外且大致顯露於該兩第二圍繞牆與該第一圍繞牆所共同包圍的區域；數個LED裸晶，裝設於該LED線路，以電性連接於該電路層；一LED驅動元件，裝設於該電子元件線路，以電性連接於該電路層；一透光封裝體，設於該第一圍繞牆與該基板所共同包圍的區域內且包覆該LED裸晶模組於其內；一反光封裝體，設於該第一圍繞牆、該第二圍繞牆、與該基板所共同包圍的區域內，且該反光封裝體覆蓋遠離該基板的該阻隔牆端面，而該LED驅動元件埋置於該反光封裝體內，並且該反光封裝體具有一遠離該基板的反射面，該反射面相對於波長為400nm至500nm的光線具有大於85%之反射率；以及兩電極，其設置於該基板且電性連接於該電路層，該兩電極用以電性連接於一交流電源，使該交流電源所提供之交流電力經由該電路層與該LED驅動元件之傳輸與轉換，而能令該LED裸晶發光。
2. 如請求項1所述之LED發光裝置，其進一步具有電性連接於該 LED線路的兩LED測試墊，且該兩LED測試墊用以供一檢測電流流經該LED線路，以單獨地檢測該LED線路上的LED裸晶。
3. 如請求項2所述之LED發光裝置，其中，該電路層、該兩LED測試墊、及該兩電極皆位於該基板的正面，該電路層的LED線路與該兩LED測試墊為一體延伸之構造。
4. 如請求項2所述之LED發光裝置，其進一步包括有兩輔助測試墊，該兩輔助測試墊位於該基板的背面且分別電性連接於該兩測試墊。
5. 如請求項2所述之LED發光裝置，其進一步包括有兩連接墊與兩輔助電極，該兩連接墊位於該基板的正面，該兩輔助電極位於該基板的背面且分別電性連接於該兩連接墊，該兩連接墊分別與該兩電極呈間隔設置，並且該兩電極能經由與該兩連接墊電性連接而分別電性連接於該兩輔助電極。
6. 如請求項1至5中任一請求項所述之LED發光裝置，其中，該第一圍繞牆定義有一垂直該第一表面的中軸線，且該第一圍繞牆與該兩第二圍繞牆為大致對稱於該中軸線的構造。
7. 如請求項1至5中任一請求項所述之LED發光裝置，其中，該基板大致呈方形，該兩第二圍繞牆分別大致設置於該基板的兩相對角落部位，並且該兩電極設置於該基板的另兩相對角落部位。
8. 如請求項1至5中任一請求項所述之LED發光裝置，其中，該反光封裝體為不導電膠體。
9. 如請求項1至5中任一請求項所述之LED發光裝置，其中，該反射面相對於波長為400nm至500nm的光線所具有之反射率進一步限定為90%以上。
10. 如請求項1至5中任一請求項所述之LED發光裝置，其中，該LED驅動元件進一步限定為裸晶態樣。