TWM531546U - 全周光led燈泡及其發光模組 - Google Patents

Description

全周光LED燈泡及其發光模組

本創作關於一種照明裝置，尤指一種可提供全周光照射範圍的LED發光模組以及具有該模組的LED燈泡。

發光二極體(Light Emitting Diode,LED)照明燈具因具低耗節能的優點，以逐漸取代傳統的鎢絲或者白幟燈而被廣泛使用，而LED係為高指向性的點光源配置於燈泡中且於點燈後，基本都朝向燈罩方向形成出光，於燈杯方向基本上是沒有光線而稱之為半周光，發光角度僅有120~180度從而使四周的光線較為不足，對於多數習慣使用白幟燈泡或省電燈泡的消費者感受而言，照射範圍總有非常明顯的差異。

再者，除了LED燈具的發光源設計外，還需考量內部的散熱設計，為保持一定的散熱效能而將LED元件配置於散熱座的對應前端出光側的方向，以使散熱座相異對側有較大的導熱面積以散熱，因此目前多數的LED照明燈具於照射範圍以及散熱設計的考量問題點上時常形成矛盾，雖近年來已有少數全周光LED燈具的產生，其發光角度可達270度或者以上的LED燈具以克服LED的光指向性，中華民國專利公開號TW200708684所揭露的LED燈泡，於三個分別安裝在三角散熱柱上的發光單元形成多面光射出以達到全周光的目的，惟，其於LED基板結構過於複雜而導致成本增加。

因此，如何設計出一種可改善上述缺失的本創作，乃為本案創作人所亟欲解決的一大課題。

本創作的主要目的，在於提供一種全周光照明裝置，於透光基板上配置複數小功率LED晶粒形成LED發光模組，使基板正反二面均可透光以降低光衰，以達到全周光的照射範圍。

為了達成上述目的，本創作係提供一種LED發光模組，適於一照明燈具，該LED發光模組包括二透光基板以及複數LED晶粒，二透光基板係分別為一平狀板體且相互平行，二透光基板的周緣配置有一密封墊形成密封從而使二透光基板之間具有一容設空間；複數LED晶粒係均勻配置於容置空間中的二透光基板之其中一者的表面。

為了達成上述目的，本創作係提供一種全周光LED燈泡，包括一LED發光模組、一LED驅動元件、一燈杯、一燈罩以及一金屬接頭，LED發光模組係包含二透光基板以及複數LED晶粒，二透光基板係分別為一平狀板體且相互平行，二透光基板的周緣配置有一密封墊形成密封從而使二透光基板之間具有一容設空間；複數LED晶粒係均勻配置於容置空間中的二透光基板之其中一者的表面；燈杯係容置LED發光模組及LED驅動元件，而燈杯內部設有一內環壁；燈罩係組接於燈杯的內環壁以固定LED發光模組；金屬燈頭係連接燈杯遠離燈罩的一端且電性連接LED驅動元件。

於一實施例所述，其中透光基板係為一玻璃基板或者一透明陶瓷基板。

於一實施例所述，其中更包含一電極支架，電極支架設於容置空間中之二透光基板其中一者的表面，電極支架包含一絕緣架及設於絕緣架一側表面的二電極導線層，各該二電極導線層係分別設有至少一正極接點與至少一負極接點，而各LED晶粒係彼此串聯且分別電性連接正極接點與負極接點。

於一實施例所述，其中二透光基板於各二相異側的表面分別塗覆有一波長轉換層，而波長轉換層的塗覆位置係對應該些LED晶粒的分布型態。

於一實施例所述，其中燈杯內部設有一容置管，容置管係自燈杯鄰近金屬燈頭的一端朝燈罩方向延伸，而該延伸端抵接於二透光基板的其中一者表面以容置LED驅動元件於其中，而與容置管抵接的透光基板表面開設有一穿孔，以提供一導線穿過穿孔且分別電性連接複數LED晶粒及LED驅動元件，而穿過穿孔之導線係以一封膠形成固定並且密封穿口。

於一實施例所述，其中二透光基板係為一圓狀板體，複數LED晶粒係以圓狀板體中心均勻環佈於容置管的外周圍。

於一實施例所述，其中燈罩頂點至金屬燈頭端部定義一中心軸，二透光基板的表面係分別抵接於內環壁以及燈罩的一外周凸緣形成固定，從而使二透光基板和中心軸形成互垂配置。

相較於先前技術，本創作具有以下功效：藉由透光基板上配置複數小功率LED晶粒形成LED晶片模組，且於二透光基板的二相異各側鋪設波長轉換層以控制出光角度及調整成所要的色光，其以精簡的平面結構配置從而使透光基板正反二面均可透光以降低光衰，並配合燈杯結構及其透窗口設計提升散熱效果以及達到全周光的照射範圍。

有關本創作的詳細說明和技術內容，配合圖式說明如下，然而所附圖式僅提供參考與說明用，非用以限制本創作。

本創作提供一種全周光LED燈泡及其發光模組，本創作之全周光LED燈泡係採用該LED發光模組而具有全周光的照射範圍，而全周光LED燈泡係包括一LED發光模組1、一燈杯2、一燈罩3、一金屬燈頭4以及一LED驅動元件5，本創作之LED發光模組1係為平板型結構配置，無須以立體化結構的複雜設計來達到全周光的照射範圍，下述將先行說明LED發光模組1的結構組成，爾後再針對本創作之全周光LED燈泡的結構做說明。

請參閱圖1所示，LED發光模組1係包含二透光基板10以及配置於二透光基板10上之複數LED晶粒13，二透光基板10包含一上基板11以及一下基板12，該上基板與該下基板分別為一平狀板體且相互平行，而上基板11與下基板12的周緣配置有一密封墊40形成密封從而使上基板11與下基板12之間形成有一容設空間100，本創作所述之上基板以及下基板係為一圓狀透光平板，但不依此為限，僅作為應用本創作之全周光LED燈泡的一實施例，亦可為一矩形透光平板，視實際應用作設計，進一步說明，上基板11與下基板12係選自一玻璃基板或者一透明陶瓷基板，其中透明陶瓷基板係可為一氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹、氧化釔、氧化釔-二氧化鋯之氧化物系列的透明陶瓷，或者是一砷化鎵、硫化鋅、硒化鋅、氟化鎂、氟化鈣之非氧化物系列的透明陶瓷，補充說明，二透光基板10係為一薄板狀，即二對側基板面的面積遠大於基板的厚度。

承上所述，複數LED晶粒13係均勻配置於容置空間100中之二透光基板10其中一者的表面，本實施例中係配置於下基板12，但不依此為限，僅用以作本實施例之說明，而複數LED晶粒13係可利用基板打件技術(Chip On Glass, COG)植晶固定於下基板12之一對應側12a的表面上，而於下基板12之該對應側12a的表面上設有一電極支架14，但亦可設於上基板11的一對應側11a表面上，較佳地，該電極支架14和複數LED晶粒13係配置在相同基板的相同側表面，其中電極支架14包含一絕緣架141及設於絕緣架141一側表面的二電極導線層142，較佳地，絕緣架141係可直接於下基板12加工以使其表面形成有一長形凸塊，該二電極導線層142係鋪設於朝向上基板11之對應側11a的該長形凸塊的表面，各二電極導線層142則分別設有至少一正極接點142a與至少一負極接點142b，而複數LED晶粒係以金屬線彼此串聯/並聯且分別電性連接正極接點142a以及負極接點142b。

承上所述，上基板11的一相異側11b以及下基板12的一相異側12b的表面分別塗覆有一波長轉換層16，該波長轉換層16係為含有波長轉換物質的膠材，本實施例中，波長轉換物質係為螢光粉、色素或顏料或其組合，而波長轉換層16係對應複數LED晶粒13的分布位置而環佈於前述二相異側(11b,12b)的表面，以使複數LED晶粒13發光時分別投射於上基板11之相異側11b以及下基板12之相異側12b的正向光線能被波長轉換層16所佈設的範圍所涵蓋，且將該正向光透過波長轉換層16轉換成特定的色光，而且能適當調整LED晶粒13朝透光基板10二相異側(11b,12b)至波長轉換層16的光路徑以達成聚光。

請再參閱圖2所示，本創作之全周光LED燈泡係除了上述LED發光模組1，並且包含燈杯2、燈罩3、金屬燈頭4以及LED驅動元件5。

燈杯2具有一開口側20，其另一側係連接金屬燈頭4以連接外部電源提供LED驅動元件5電力並經轉換後輸出至LED發光模組1，燈杯2的表面環設有複數透窗口22且內部設有一容置管22，該容置管22係自燈杯2鄰近金屬燈頭4的一端朝開口側20方向延伸且該延伸端抵接於二透光基板10其中一者的表面，LED驅動元件5係為一電路集成板且電性連接金屬接頭4，而該電路集成板係埋設且固定於容置管22內，其固定方式容置管22內設有嵌槽(圖未示)以使該電路集成板嵌固於其內，在此不限定其固定的型態，主要在於配置於容置管22內而不影響到LED發光模組的發光時的光的行進路徑，而燈杯2鄰近該開口側20的內壁面設有一內環壁23，燈罩3係為一半球型燈罩且組接於燈杯2的內環壁23，而LED發光模組1係配置於內環壁23及燈罩3的一外周凸緣31之間，該內環壁23和該外周凸緣31係呈一相互卡抵配合型態。

承上所述，配置有複數LED晶粒13的下基板12係對應燈罩3的方向，而上基板11於中心位置開設有一穿孔110，以供設於容置管22內的LED驅動元件5接引一包覆有絕緣套的導線51穿過該穿孔110並與LED發光模組1之電極導線層142的正極接點142a以及負極接點142b形成電連接，並且以一透明或半透明的封膠將該導線51封固且密封穿孔110，以避免水氣滲入。

承上所述，燈罩3的頂點至金屬燈頭4的端部定義為一中心軸A，而LED發光模組1之二透光基板10的二相異側(11b,12b)的表面分別抵接於內環壁23及燈罩3的外周凸緣31以固定LED發光模組1且其與該中心軸A形成互垂配置，因應本創作之全周光LED燈泡的燈罩型態，其中二透光基板10係設計為一圓狀板體，複數LED晶粒13係以該圓狀板體中心呈放射狀且均勻環狀排列於容置管22的外周圍，而波長轉換層16的塗覆位置係對應該複數LED晶粒13的分布型態，即佈設於容置管22的外周圍以使複數LED晶粒13發光時分別投射於二透光基板10的正向光線能被波長轉換層16所佈設的範圍所涵蓋。

本創作之全周光LED燈泡及其發光模組，藉由LED發光模組1以二透光基板10且於其表面配置複數LED晶粒13以及波長轉換層16的平板狀結構，並且夾固於於燈杯2以及燈罩3之間，其結構精簡、製作成本低且由LED晶粒所投射出的光線可由二透光基板10的各個表面射出，除了朝燈罩3的光線射出方向，而且藉由燈杯2之透窗口21設計以使於朝燈杯射出的光線由該處釋出，以達到270度或其以上的發光角度以達成全周光的照射範圍。

以上所述者，僅為本創作之全周光LED燈泡及其發光模組較佳可行實施例而已，非因此即侷限本創作之專利範圍，舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效結構變化，均理同包含於本創作之權利範圍內，合予陳明。

1‧‧‧LED發光模組

10‧‧‧透光基板

100‧‧‧容設空間

11‧‧‧上基板

11a‧‧‧對應側

11b‧‧‧相異側

110‧‧‧穿孔

12‧‧‧下基板

12a‧‧‧對應側

12b‧‧‧相異側

13‧‧‧LED晶粒

14‧‧‧電極支架

141‧‧‧絕緣架

142‧‧‧電極導線層

142a‧‧‧正極接點

142b‧‧‧負極接點

15‧‧‧密封墊

16‧‧‧波長轉換層

2‧‧‧燈杯

20‧‧‧開口側

21‧‧‧透窗口

22‧‧‧容置管

23‧‧‧內環壁

3‧‧‧燈罩

31‧‧‧外周凸緣

4‧‧‧金屬燈頭

5‧‧‧LED驅動元件

51‧‧‧導線

A‧‧‧中心軸

圖1係為本創作之全周光LED燈泡的立體圖。

圖2係為本創作之全周光LED燈泡的分解圖。

圖3係為本創作之LED發光模組的分解圖。

圖4係為本創作之LED發光模組的側剖視圖。

圖5係為本創作之全周光LED燈泡的部分側剖視圖。

10‧‧‧透光基板

11‧‧‧上基板

110‧‧‧穿孔

12‧‧‧下基板

13‧‧‧LED晶粒

14‧‧‧電極支架

141‧‧‧絕緣架

142‧‧‧電極導線層

142a‧‧‧正極接點

142b‧‧‧負極接點

15‧‧‧密封墊

16‧‧‧波長轉換層

Claims (15)

1. 一種LED發光模組，適於一照明燈具，該LED發光模組包括： 二透光基板，分別為一平狀板體且相互平行，該二透光基板的周緣配置有一密封墊形成密封從而使該二透光基板之間具有一容設空間； 複數LED晶粒，均勻配置於容置空間中的該二透光基板之其中一者的表面。
2. 如請求項1所述之LED發光模組，其中該透光基板係為一玻璃基板或者一透明陶瓷基板。
3. 如請求項2所述之LED發光模組，其中該透明陶瓷基板可選自一氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹、氧化釔、氧化釔-二氧化鋯之氧化物系列的透明陶瓷。
4. 如請求項2所述之LED發光模組，其中該透明陶瓷基板可選自一砷化鎵、硫化鋅、硒化鋅、氟化鎂、氟化鈣之非氧化物系列的透明陶瓷。
5. 如請求項1所述之LED發光模組，其中更包含一電極支架，該電極支架設於該容置空間中之該二透光基板其中一者的表面，該電極支架包含一絕緣架及設於該絕緣架一側表面的二電極導線層，各該二電極導線層係分別設有至少一正極接點與至少一負極接點，而各該複數LED晶粒係彼此串聯且分別電性連接該正極接點與該負極接點。
6. 如請求項5所述之LED發光模組，其中該絕緣架係直接於該透光基板加工以使該透光基板表面形成有一長形凸塊，而於該長形凸塊表面鋪設該二電極導線層。
7. 如請求項1所述之LED發光模組，其中該二透光基板於各二相異側的表面分別塗覆有一波長轉換層，而該波長轉換層的塗覆位置係對應該複數LED晶粒的分布型態。
8. 一種全周光LED燈泡，應用如請求項1~7任一項所述之LED發光模組，該全周光LED燈泡包括： 該LED發光模組；     一LED驅動元件，電性連接該複數LED晶粒；     一燈杯，容置該LED發光模組及該LED驅動元件，該燈杯內部設有一內環壁；     一燈罩，組接於該燈杯的該內環壁，以固定該LED發光模組；     一金屬燈頭，連接該燈杯遠離該燈罩的一端且電性連接該LED驅動元件。
9. 如請求項8所述之全周光LED燈泡，其中該燈杯內部設有一容置管，該容置管係自該燈杯鄰近該金屬燈頭的一端朝該燈罩方向延伸，而該延伸端抵接於該二透光基板的其中一者表面以容置該LED驅動元件於其中。
10. 如請求項9所述之全周光LED燈泡，其中與該容置管抵接的該透光基板表面開設有一穿孔，以提供一導線穿過該穿孔且分別電性連接該複數LED晶粒及LED驅動元件，而穿過該穿孔之該導線係以一封膠形成固定並且密封該穿口。
11. 如請求項8所述之全周光LED燈泡，其中該二透光基板係為一圓狀板體，該複數LED晶粒係以該圓狀板體中心均勻環佈於該容置管的外周圍。
12. 如請求項11所述之全周光LED燈泡，其中該二透光基板於各二相異側的表面分別塗覆有一波長轉換層，該波長轉換層係對應該複數LED晶粒的分布位置以環佈於該容置管的外周圍。
13. 如請求項8所述之全周光LED燈泡，其中該燈罩頂點至該金屬燈頭端部定義一中心軸，各該二透光基板的表面係分別抵接於該內環壁以及該燈罩的一外周凸緣形成固定，從而使該二透光基板和該中心軸形成互垂配置。
14. 如請求項8所述之全周光LED燈泡，其中該燈罩為一半球型燈罩。
15. 如請求項8所述之全周光LED燈泡，其中該燈杯表面開設有複數透窗口。