TWM488747U

TWM488747U - Ｕｖ－ｌｅｄ發光體結構

Info

Publication number: TWM488747U
Application number: TW103210138U
Authority: TW
Inventors: Ming-Feng Huang; Chu-Jung Tan; Chun-Peng Lin; Jing-Yi Chen; Shih-Hua Chou
Original assignee: Tcst Tech Co Ltd
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2014-10-21

Description

UV-LED發光體結構

本創作為一種UV-LED發光體結構，特別為一種具有無機物形成的第一接著層與第二接著層及金屬環之UV-LED發光體結構。

紫外光燈管由於體積小、使用方便，且價錢實惠，其於有效空氣或液體殺菌的應用與推廣，逐漸大量增加。

然而，在大量地使用紫外光燈管進行紫外光殺菌的同時，紫外光的發光體結構，卻經常有因為長期使用，或因為電路的高溫，而產生壞裂的現象，嚴重的時候，甚至可能因為紫外光洩漏而造成人員受傷或財產的損失。

綜觀現行使用的紫外光發光體結構，因為一般封裝必須使用膠體的限制，溫度的升高及紫外光(UV)的照射，使整個紫外光發光體結構的功能失效。時下的紫外光發光體結構之發展，又甚少對此用心多加規劃提出簡易而有效的解決方案或創新發表。

另一方面，現行結合紫外光發光體結構各組件的黏著體，又大多為有機物所形成，使用一段時間後，有機物受光線照射崩壞，更容易使整個紫外光發光體結構故障，或甚至產生洩漏紫外光的危險。

有鑑於此，發展及創造出一種堅固、方便使用，並且能夠耐高溫，又能承受光線長期照射的UV-LED發光體結構(紫外光發光體結構)，在進行有效殺菌的同時，可以確實維護功能的正常及使用的安全，便成現今紫外光發光體結構設計上的一個重要課題。

本創作為一種UV-LED發光體結構，包括有：陶瓷基板；至少一UV-LED晶片；低溫共燒陶瓷基板；以及石英片。本創作之UV-LED發光體結構具有完全氣密、不受紫外光(UV)光線照射或高溫破壞之功效，長期使用仍不會產生壞裂或變形。

本創作係提供一種UV-LED發光體結構，其包括：一陶瓷基板，其一表面具有一固晶區及固晶區以外之一接著區域；至少一UV-LED晶片，固設於固晶區，並發出紫外光；一低溫共燒陶瓷基板，其與接著區域相對應設置，並具有一第一表面、與第一表面相對之一第二表面及設置於第二表面之一正極連接部與一負極連接部，其中第一表面係以環狀的一第一接著層與接著區域相密接；以及一石英片，其具有一第三表面，該第三表面邊緣印刷有環狀之一金屬環，且該石英片係自該第三表面以環狀的一第二接著層密接於第二表面；其中第一接著層及第二接著層係為無機物所形成。

本創作又提供一種UV-LED發光體結構，其包括：一陶瓷基板，其一表面具有一固晶區及固晶區以外之一接著區域，且一正極連接部及一負極連接部形成於與接著區域相對之另一表面上；至少一UV-LED晶片，固設於固晶區，並發出紫外光；一低溫共燒陶瓷基板，其與接著區域相對應設置，並具有一第一表面及與第一表面相對之一第二表面，其中第一表面係以環狀的一第一接著層與接著區域相密接；以及一石英片，其具有一第三表面，第三表面邊緣印刷有環狀之一金屬環，且石英片係自第三表面以環狀的一第二接著層密接於第二表面；其中第一接著層及第二接著層係為無機物所形成。

藉由本創作的實施，可達到下列進步功效：

一、陶瓷結構不須1600度以上高溫一體成型即可達到氣密。

二、完全密封、耐高溫、且不受紫外光(UV)光線長期照射影響，長期使用仍不會產生壞裂或變形，提高使用紫外光殺菌之實用性及安全性。

為了使任何熟習相關技藝者了解本創作之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本創作相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細敘述本創作之詳細特徵以及優點。

100‧‧‧UV-LED發光體結構

200‧‧‧UV-LED發光體結構

10‧‧‧陶瓷基板

11‧‧‧固晶區

12‧‧‧接著區域

20‧‧‧UV-LED晶片

30‧‧‧低溫共燒陶瓷基板

31‧‧‧第一表面

32‧‧‧第二表面

33‧‧‧正極連接部

34‧‧‧負極連接部

40‧‧‧第一接著層

50‧‧‧石英片

51‧‧‧第三表面

60‧‧‧第二接著層

70‧‧‧金屬環

80‧‧‧半球形透鏡

第1圖為本創作實施例之一種具有方形陶瓷基板之UV-LED發光體結構之立體分解圖。

第2A圖為本創作實施例之一種具有方形陶瓷基板之UV-LED發光體結構之立體結合圖。

第2B圖為本創作實施例之另一種具有方形陶瓷基板之UV-LED發光體結構之立體結合圖。

第3圖為本創作實施例之一種具有圓形陶瓷基板之UV-LED發光體結構之立體分解圖。

第4A圖為本創作實施例之一種具有圓形陶瓷基板之UV-LED發光體結構之立體結合圖。

第4B圖為本創作實施例之另一種具有圓形陶瓷基板之UV-LED發光體結構之立體結合圖。

第5圖為本創作實施例之一種具有半球形透鏡之UV-LED發光體結構之立體結合圖。

第6圖為本創作實施例之另一種具有半球形透鏡之UV-LED發光體結構之立體結合圖。

如第1圖及第2A圖所示，本實施例係為一種UV-LED發光體結構100，其包括：陶瓷基板10；至少一UV-LED晶片20；低溫共燒陶瓷基板30；以及石英片50。

如第2B圖所示，係為實施例之另一種UV-LED發光體結構200，其包括：陶瓷基板10；至少一UV-LED晶片20；低溫共燒陶瓷基板30；以及石英片50。

如第1圖至第2B圖所示，陶瓷基板10，其一表面具有固晶區11及固晶區11以外之接著區域12。陶瓷基板10係可以為一般之陶瓷基板10，或為能夠耐高溫達攝氏1600度以上之氮化鋁陶瓷基板10(ALN Ceramic Substrate)。使用氮化鋁陶瓷基板10時，由於氮化鋁之高耐溫，更可確保陶瓷基板10在使用時不會因溫度升高而變形或損壞。

如第1圖至第2B圖所示，UV-LED晶片20，係固設於陶瓷基板10之固晶區11，並經由陶瓷基板10將外部之電能輸入至UV-LED晶片20，供應並點亮UV-LED晶片20發出紫外光。

固晶區11設置之UV-LED晶片20可以不只一顆，且UV-LED晶片20之排列方式可以隨應用需要而做變化，在一般之應用上，UV-LED晶片20大多使用矩陣型的排列方式。

再如第1圖至第2B圖所示，低溫共燒陶瓷基板30(LTCC-Low Temperature Cofired Ceramics Substrate)，其與接著區域12相對應設置，也就是說，低溫共燒陶瓷基板30之大小與形狀可以與接著區域12相同。

如第2A圖及第2B圖所示，低溫共燒陶瓷基板30並具有第一表面31；與第一表面31相對之第二表面32；正極連接部33及與正極連接部33不相接觸之負極連接部34。其中第一表面31係以環狀的第一接著層40與接著區域12相密接。又，正極連接部33及負極連接部34係可做為與電源電性連接並輸入電力之用。

如第2A圖所示，正極連接部33及負極連接部34可以設置於低溫共燒陶瓷基板30之第二表面32，成為一種UV-LED發光體結構100。

而如第2B圖所示，正極連接部33及負極連接部34亦可以設置於陶瓷基板10之與接著區域12相對之表面上(亦即第一表面31)。其可以與電源電性連接，或成為一種表面黏著式(SMD Type)的UV-LED發光體結構200實施態樣之電源連接腳墊(power pads)。

如第1圖至第2B圖所示之第一接著層40，係為無機物所形成，其可以為金屬材質所形成，且第一接著層40之形狀及大小係可以與接著區域12相同。如此，低溫共燒陶瓷基板30與接著區域12可藉由第一接著層40完全密接。

再者，因為第一接著層40係為無機物所形成，不受光線照射而產生變質或崩壞，經過長時間的使用，低溫共燒陶瓷基板30與接著區域12之密接亦不會壞裂，UV-LED晶片20發出的紫外光也不會洩漏。

同樣如第1圖至第2B圖所示，石英片50，其具有第三表面51，而且第三表面51邊緣印刷有環狀之銀質環70。又，石英片50係自第三表面51以環狀的第二接著層60密接於低溫共燒陶瓷基板30的第二表面32。

因為石英片50可以受紫外光所穿透，以石英片50密接於低溫共燒陶瓷基板30的第二表面32，可使整個UV-LED發光體結構100成為一密封的封裝體，而且紫外光可自UV-LED發光體結構100內部經由石英片50照射出來。

再如第1圖至第2B圖所示，第二接著層60，可以為無機物所形成，也可以為金屬材質所形成。且第二接著層60位於石英片50之第三表面51之邊緣，並使石英片50可與低溫共燒陶瓷基板30的第二表面32完全密接。

又因為第二接著層60亦為無機物所形成，不受光線照射而產生變質或崩壞，低溫共燒陶瓷基板30與石英片50之密接經過長時間的使用，亦不會壞裂。

另一方面，印刷於第三表面51邊緣之銀質環70，可以遮擋自UV-LED發光體結構100外部以及UV-LED晶片20，照射至石英片50之光線。由於第二接著層60的形狀及大小可以與銀質環70相同，銀質環70可以對第二接著層60產生遮蔽的保護作用，更增加第二接著層60與整個UV-LED發光體結構100的使用壽命。

如前所述，整體陶瓷基板10、低溫共燒陶瓷基板30及石英片50密接之方式，係可以使UV-LED晶片20發出之紫外光穿透石英片50發射至UV-LED發光體結構100之外。且密接之燒結溫度大約為攝氏500至1000度之間，避免了習知技術需使用高達1700度的一體成型燒結方式，即可達到完全密封的功效。

如第1圖至第2B圖所示之UV-LED發光體結構100及UV-LED發光體結構200中，陶瓷基板10、低溫共燒陶瓷基板30、石英片50、第一接著層40及第二接著層60之外緣係形成為方形。

但是在實際應用上，陶瓷基板10、低溫共燒陶瓷基板30、石英片50、第一接著層40及第二接著層60之外緣形狀並無特殊之限定。

如第3圖、第4A圖及第4B圖所示，陶瓷基板10、低溫共燒陶瓷基板30、石英片50、第一接著層40及第二接著層60之外緣係可以形成為圓形。然而，除了方形及圓形之外，亦可製造成為其他形狀，而不會影響UV-LED發光體結構100或UV-LED發光體結構200之整體運作及功效。

如第4A圖所示，正極連接部33及負極連接部34可以設置於低溫共燒陶瓷基板30的第二表面32上，形成UV-LED發光體結構100。

而如第4B圖所示，當正極連接部33及負極連接部34設置於陶瓷基板10之與接著區域12之相對面時(亦即第一表面31)，則可以形成表面黏著式(SMD Type)的UV-LED發光體結構200。此時正極連接部33及負極連接部34同樣可以設置在同一表面的同一邊或相對邊的位置，且其形狀並無特殊之限制，以方便進行連結或SMD加工即可。如如第4B圖所示者，為正極連接部33及負極連接部34設置於同一表面的同一邊之實施態樣。

請再參考如第5圖及第6圖所示，UV-LED發光體結構100或UV-LED發光體結構200可以進一步覆蓋固設一半球形透鏡80。所覆蓋之半球形透鏡80可以調整或增加UV-LED發光體結構100或UV-LED發光體結構200所發出的紫外光之照射範圍。

如第5圖所示之實施例，係為覆蓋固設半球形透鏡80，並將正極連接部33及負極連接部34設置於低溫共燒陶瓷基板30的第二表面32上。

而如第6圖所示之實施例，則係為覆蓋固設半球形透鏡80，並將正極連接部33及負極連接部34設置於陶瓷基板10之與接著區域12相對之底面上(亦即第一表面31)，成為一個表面黏著式(SMD Type)的UV-LED發光體結構200之實施態樣。

總而言之，不論是使用方形或圓形或其他形狀的陶瓷基板10、低溫共燒陶瓷基板30、石英片50、第一接著層40及第二接著層60，其皆可將正極連接部33及負極連接部34設置於低溫共燒陶瓷基板30的第一表面31或第二表面32上。而且整個UV-LED 發光體結構100或UV-LED發光體結構200的陶瓷結構不須1600度以上高溫一體成型即可達到氣密之功效。

更有甚者，UV-LED發光體結構100或UV-LED發光體結構200不但可完全密封(氣密)，因為形成之材質為陶瓷，更可以耐高溫以及不受紫外光(UV)光線長期照射影響，長期使用仍不會產生壞裂或變形，大幅提高使用紫外光殺菌之實用性及安全性。

惟上述各實施例係用以說明本創作之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本創作之內容並據以實施，而非限定本創作之專利範圍，故凡其他未脫離本創作所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。