TWM525547U - 多晶封裝型發光二極體模組及高亮度照明裝置 - Google Patents

Description

多晶封裝型發光二極體模組及高亮度照明裝置

本新型是有關於一種多晶封裝型發光二極體模組，特別是指一種在極小的單位面積可產生較高輻射功率(radiant power)的多晶封裝型發光二極體模組(multiple chip LED)及高亮度照明裝置。

已知輻射功率(radiant power)的定義是指一輻射源發出輻射的功率，單位是瓦特。茲以發光二極體應用在戶外照明裝置為例說明如下。

其中一種戶外照明裝置是在燈座上設置至少三個單晶片封裝的積體電路，由於是需要分別發出紅光、綠光或藍光的三種裸晶，且各單晶片封裝的積體電路的輻射功率為1至5瓦，整體輻射功率為3至15瓦，具有高輻射能量但缺點是燈座所需安裝面積較大。

另一種是採用單個多晶片封裝的積體電路，單一積體電路中具有白光、紅光、藍光及白光的裸晶，所需安裝空間較小，每一多晶片封裝的積體電路的輻射功率為2至5瓦，單一積體電路整體的輻射功率為8至20瓦。

如何能在有限空間的限制下進一步產生更高的光視效應，是待解決的課題。

本新型的其中一目的，即在提供一種解決先前技術缺失的多晶封裝型發光二極體模組及高亮度照明裝置。

本新型在一些實施態樣中，多晶封裝型發光二極體模組包含複數發光二極體裸晶、複數導接線及一基座。所述發光二極體裸晶包括二個黃光二極體裸晶及二個白光二極體裸晶，且各該發光二極體裸晶的輻射功率介於2至6瓦特之間。該等黃光二極體裸晶通過一部分的導接線彼此串接，該等白光二極體裸晶通過另一部分的導接線彼此串接。該基座界定一直徑為4至6.8毫米之間的圓形區域，供所述發光二極體裸晶固定於該圓形區域內。

本新型至少具有以下功效：採用的發光二極體裸晶包括二個黃光二極體裸晶及二個白光二極體裸晶，且各發光二極體裸晶的輻射功率介於2至6瓦特之間，並安裝於直徑為4至6.8毫米之間的圓形區域，兼具可在有限空間安裝並具有更高的光視效應的優點，且發光二極體裸晶側向發散至該基座造成反光而產生色溫誤差，並具有較佳的聚光效果。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1至圖3，本新型的一第一實施例中，多晶封裝型發光二極體模組1包含一基座10、複數導接線13、一積體電路封裝結構14及複數發光二極體裸晶。該等發光二極體裸晶直接在該基座10上打線及封裝，且該等發光二極體裸晶與該基座10的表面齊平且不會露出所述發光二極體裸晶的側面。

參閱圖1，該等發光二極體裸晶包括二個黃光二極體裸晶11及二個白光二極體裸晶12。該等黃光二極體裸晶11通過一部分的導接線13彼此串接，該等白光二極體裸晶12通過另一部分的導接線13彼此串接。待等黃光二極體裸晶11共同位於同一列及該等白光二極體裸晶12共同位於另一列。藉由黃白光各自並列，使發光不會互相干擾。

參閱圖1及圖2，本實施例中，各發光二極體裸晶的長度d1=寬度d2=1.2毫米。各發光二極體裸晶的發光效率為40至120流明/瓦特。各發光二極體裸晶的輻射功率介於2至6瓦特之間，多晶封裝型發光二極體模組1整體的輻射功率為8至24瓦特。

積體電路封裝結構14具有一封裝體140、一透鏡143及一導線架141。封裝體140為矽膠材質，用以將所述發光二極體裸晶、所述導接線13封裝於基座10上。導線架141具有多支導腳142，各導腳142的一端在封裝體140內且導接導接線13，且各導腳142的另一端位在封裝體140外。多晶封裝型發光二極體模組1不含導腳142的最短距離r3=8毫米，多晶封裝型發光二極體模組1含導腳142的最寬距離r4=15毫米。基座10的外徑r2=9.6毫米，基座10於內部界定一直徑r1為4至6.8毫米之間的圓形區域101，供所述發光二極體裸晶固定於圓形區域101內。

參閱圖4及圖5，本新型的一第二實施例中，多晶封裝型發光二極體模組1’與第一實施例具有類似的元件，不同的是，本實施將第一實施例的積體電路封裝結構14以一平面投射光片( Chip On Board；COB )結構5取代。

平面投射光片結構5具有一電路板50及一封裝膠層51，電路板50具有一板體及形成於板體上的複數焊墊(圖未示)，，由於平面投射光片是現有的封裝技術且非本案重點，在此不加以贅述。本實施例中，多晶封裝型發光二極體模組1’不含封裝膠層51的高度H1=2.3毫米，多晶封裝型發光二極體模組1’ 含封裝膠層51的高度H2=3毫米。

本實施例中，各發光二極體裸晶突起於的電路板50的發光部分具有一主要發光面及一全部發光面，封裝膠層51由一黃色螢光粉塗層511及一白色螢光粉膠層512組成，且黃色螢光粉塗層511覆蓋所述黃光二極體裸晶11的全部發光面，白色螢光粉膠層512覆蓋所述白光二極體裸晶12的全部發光面，且黃色螢光粉塗層511及白色螢光粉膠層512分別塗滿黃光二極體裸晶11及白光二極體裸晶12所在位置外圍的半圓形部分，藉此避免發光二極體裸晶側向發散至該基座造成反光而產生色溫誤差，並具有較佳的聚光效果。

參閱圖5、圖6及圖7，高亮度照明裝置100包括複數的多晶封裝型發光二極體模組1’以及複數反光杯3，各反光杯3的底部分別設置於各多晶封裝型發光二極體模組1的圓形區域101外圍以達到聚光效果。

多晶封裝型發光二極體模組1還包括一電性連接所述導腳142的驅動裝置，驅動模組2具有一電源轉換電路20、一第一接線21、一第二接線22、一直流電源23及一開關24，電源轉換電路20具有例如MP2480控制器、電感、電容及二極體等元件，用以將直流電源23轉換為基板上的多晶粒發光模組所需的驅動電力。第一接線21連接於電源轉換電路20及基板之間，第二接線22連接於電源轉換電路20及直流電源23之間，開關24則用於控制切換直流電源23之供電。

本實施例中，所述發光二極體裸晶接受驅動裝置控制，包括下列的其中一種組合。組合一是所述發光二極體裸晶同時點亮，色溫3200K-4500K。組合二是僅所述黃光二極體裸晶11點亮，色溫2200K-3200K。組合三是僅所述白光二極體裸晶12點亮，色溫4600-6500K。

參閱圖8，為本新型多晶封裝型發光二極體模組發出3瓦白光、3瓦暖光及5瓦暖白光的正向電流及相對光通量的曲線圖。

參閱圖9，為本新型多晶封裝型發光二極體模組發出3瓦白光、3瓦暖光及5瓦暖白光的正向電壓及正向電流的曲線圖。

參閱圖10，為本新型多晶封裝型發光二極體模組的發光角度曲線圖，可以看到聚光效果非常集中。

綜上所述，本新型至少具有以下功效：採用的發光二極體裸晶包括二個黃光二極體裸晶11及二個白光二極體裸晶12，且各發光二極體裸晶的輻射功率介於2至6瓦特之間，並安裝於直徑為4至6.8毫米之間的圓形區域101，兼具可在有限空間安裝並具有更高的光視效應的優點，故確實能達成本新型的目的。

惟以上所述者，僅為本新型的實施例而已，當不能以此限定本新型實施的範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋的範圍內。

1、1’‧‧‧多晶封裝型發光二極體模組
10‧‧‧基座
100‧‧‧高亮度照明裝置
101‧‧‧圓形區域
11‧‧‧黃光二極體裸晶
12‧‧‧白光二極體裸晶
13‧‧‧導接線
14‧‧‧積體電路封裝結構
140‧‧‧封裝體
141‧‧‧導線架
142‧‧‧導腳
143‧‧‧透鏡
2‧‧‧驅動模組
20‧‧‧電源轉換電路
21‧‧‧第一接線
22‧‧‧第二接線
23‧‧‧直流電源
24‧‧‧開關
25‧‧‧燈座
251‧‧‧固定件
3‧‧‧反光杯
5‧‧‧平面投射光片結構
50‧‧‧電路板
51‧‧‧封裝膠層
511‧‧‧黃色螢光粉塗層
512‧‧‧白色螢光粉膠層

本新型的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本新型的發光二極體裸晶及導接線在基座上的一示意圖； 圖2是本新型多晶封裝型發光二極體模組的第一實施例的一俯視示意圖； 圖3是圖2的該第一實施例的一側視示意圖； 圖4是本新型多晶封裝型發光二極體模組的第二實施例的一俯視示意圖； 圖5是圖4的該第二實施例的一側視示意圖； 圖6是本新型高亮度照明裝置的相關電路元件的一實施例的一示意圖； 圖7是本新型高亮度照明裝置的複數多晶封裝型發光二極體模組及複數反光杯的一立體分解圖； 圖8是本新型多晶封裝型發光二極體模組發出3瓦及5瓦暖白光及3瓦及5瓦白光的正向電流及相對光通量的一曲線圖； 圖9是本新型多晶封裝型發光二極體模組發出3瓦及5瓦暖白光及3瓦及5瓦白光的正向電壓及正向電流的一曲線圖； 圖10是本新型多晶封裝型發光二極體模組的一發光角度曲線圖。

10‧‧‧基座

11‧‧‧黃光二極體裸晶

12‧‧‧白光二極體裸晶

13‧‧‧導接線

Claims (9)

1. 一種多晶封裝型發光二極體模組，包含： 複數發光二極體裸晶，包括二個黃光二極體裸晶及二個白光二極體裸晶，且各該發光二極體裸晶的輻射功率介於2至6瓦特之間； 複數導接線，該等黃光二極體裸晶通過一部分的導接線彼此串接，該等白光二極體裸晶通過另一部分的導接線彼此串接；及 一基座，界定一直徑為4至6.8毫米之間的圓形區域，供所述發光二極體裸晶固定於該圓形區域內。
2. 如請求項1所述的多晶封裝型發光二極體模組，其中，所述發光二極體裸晶直接在該基座上打線及封裝，且所述發光二極體裸晶與該基座的表面齊平且不會露出所述發光二極體裸晶的側面。
3. 如請求項1所述的多晶封裝型發光二極體模組，還包括一平面投射光片結構，該平面投射光片結構具有一電路板及一具有螢光粉及矽膠的封裝膠層，該電路板具有一板體及形成於該板體上的複數焊墊，所述裸晶黏貼於該電路板上且所述導線係焊接於所述焊墊，並藉由該封裝膠層覆蓋於所述裸晶及所述導線。
4. 如請求項3所述的多晶封裝型發光二極體模組，其中，各該發光二極體裸晶突起於的該電路板的發光部分具有一主要發光面及一全部發光面，該封裝膠層由一黃色螢光粉塗層及一白色螢光粉膠層組成，且該黃色螢光粉塗層覆蓋所述黃光二極體裸晶的全部發光面，該白色螢光粉膠層覆蓋所述白光二極體裸晶的全部發光面。
5. 如請求項4所述的多晶封裝型發光二極體模組，其中，所述黃光二極體裸晶共同位於同一列及所述白光二極體裸晶共同位於另一列。
6. 如請求項1所述的多晶封裝型發光二極體模組，還包括一積體電路封裝結構，其具有一透鏡、一封裝體及一導線架，該封裝體用以封裝所述發光二極體裸晶、所述導接線、該透鏡和該基座，該導線架具有多支導腳，各該導腳的一端在該封裝體內且分別導接各該導接線，且各該導腳的另一端位在該封裝體外。
7. 如請求項1至6其中任一請求項所述的多晶封裝型發光二極體模組，其中，各該發光二極體裸晶的發光效率為80流明/瓦特至120流明/瓦特。
8. 如請求項1至6其中任一請求項所述的多晶封裝型發光二極體模組，還包括一電性連接所述導腳的驅動裝置，所述發光二極體裸晶接受該驅動裝置控制，包括下列的其中一種組合： 組合一是所述發光二極體裸晶同時點亮，色溫3200K-4500K； 組合二是僅所述黃光二極體裸晶點亮，色溫2200K-3200K；及 組合三是僅所述白光二極體裸晶點亮，色溫4600-6500K。
9. 一種高亮度照明裝置，包括複數如請求項1至6其中任一請求項的多晶封裝型發光二極體模組，以及複數反光杯，各該反光杯的底部分別設置於各該多晶封裝型發光二極體模組的圓形區域外圍以達到聚光效果。