TWI425612B - 發光二極體組合 - Google Patents

Description

發光二極體組合

本發明涉及一種二極體組合，特別是指一種發光二極體組合。

發光二極體憑藉其高光效、低能耗、無污染等優點，已被應用於越來越多的場合之中，大有取代傳統光源的趨勢。

習知的發光二極體模組通常是由一塊電路板及固定在電路板上的多個發光二極體組成。各發光二極體的引腳通過焊接固定於電路板的導電軌跡上以實現與電路板的電連接，各發光二極體的基座通過焊接固定於電路板的安裝位上以實現與電路板的機械連接。 然而，習知的這種發光二極體模組的發光二極體通常是以一定間距相隔設置在電路板上，導致從正面看去呈現出多個不連續的亮點，無法達成均勻發光的效果。並且，這些亮點容易造成眩光，影響模組的整體外觀。

因此，有必要提供一種防眩光的發光二極體組合。

一種發光二極體組合，包括複數發光二極體，每一發光二極體包括基座、固定於基座上的發光晶片、覆蓋發光晶片的封裝體及穿設於基座內的引腳，相鄰發光二極體的引腳電性連接，相鄰發光 二極體的基座並排設置且相互抵接。

此發光二極體組合通過將發光二極體的基座並排抵接，可使各發光二極體之間無明顯間隙存在，從而使發光二極體組合整體看上去呈現出連續的光帶，有效防止由於分離的亮點所造成的眩光現象。

10‧‧‧基板

20‧‧‧發光二極體

30‧‧‧基座

32‧‧‧承載部

34‧‧‧第一臺階

36‧‧‧第二臺階

40‧‧‧第一引腳

42‧‧‧第一接觸段

44‧‧‧第二接觸段

46‧‧‧連接段

460‧‧‧橫樑

462‧‧‧縱向段

464‧‧‧垂直段

47‧‧‧導通段

48‧‧‧接線段

50‧‧‧第二引腳

52‧‧‧第一接觸段

54‧‧‧第二接觸段

56‧‧‧連接段

560‧‧‧橫樑

562‧‧‧垂直段

564‧‧‧彎折段

57‧‧‧導通段

58‧‧‧接線段

60‧‧‧發光晶片

70‧‧‧封裝體

80‧‧‧金線

圖1為本發明的發光二極體組合的側視圖。

圖2為圖1中的發光二極體組合中的一個發光二極體的放大圖。

圖3為圖2的發光二極體的倒置圖。

圖4為圖2的發光二極體的側視圖。

圖5示出了圖2的發光二極體的一種實施例的二引腳的分解狀態。

圖6示出了圖5二引腳的裝配狀態。

圖7示出了圖2的發光二極體的另一種實施例的二引腳的裝配狀態。

請參閱圖1-2，示出了本發明的發光二極體組合。該發光二極體組合包括一散熱基板10及置於基板10上的多個發光二極體20。該基板10可由銅、鋁等高導熱金屬材料所製成，以加速發光二極體20的散熱。這些發光二極體20彼此串接而形成一長條狀的模組。

請一併參閱圖3-4，每一發光二極體20包括一基座30、穿設於基座30內的一第一引腳40及一第二引腳50、一固定於基座30上的發 光晶片60及一包封發光晶片60的封裝體70。該基座30由諸如塑膠、陶瓷等絕緣材料所製成，優選地，為加強發光二極體20的散熱，基座30的材料可選用為陶瓷。該基座30包括一矩形的承載部32及自承載部32前後兩端反向凸伸的一第一臺階34及一第二臺階36。該第一臺階34位於基座30的前方，其底面與承載部32底面齊平，頂面低於承載部32頂面。該第二臺階36位於基座30後方，其底面高於承載部32底面，頂面與承載部32頂面齊平。

請一併參閱圖5-6，第一引腳40與第二引腳50彼此隔開地穿設於基座30內。第一引腳40由一金屬片製成，其包括一第一接觸段42、一第二接觸段44、一連接第一接觸段42及一第二接觸段44的連接段46、一自連接段46垂直向上延伸的導通段47及一垂直連接導通段47的接線段48。第一接觸段42為一平直的長條狀結構，第二接觸段44為一矩形的片狀結構，其中第二接觸段44的長度遠小於第一接觸段42的長度。第一接觸段42平行於第二接觸段44且略低於第二接觸段44。第一接觸段42相比第二接觸段44在水平方向偏移一段距離。連接段46包括一橫樑460、一自橫樑460左端水平垂直向後延伸的縱向段462及一自縱向段462末端垂直向上延伸的垂直段464。該橫樑460的右端垂直連接第一接觸段42的後端，該垂直段464的上端垂直連接第二接觸段44的前端。該縱向段462平行於第二接觸段44且與第一接觸段42共面。該導通段47垂直連接於縱向段462上靠近橫樑460的左端的位置處。該接線段48被導通段47架設於高於第二接觸段44。接線段48平行於橫樑460且二者長度相當。第二引腳50亦由一金屬片所製成，其包括一第一接觸段 52、一第二接觸段54、一連接第一接觸段52及第二接觸段54的連接段56、一自第一接觸段52垂直向上延伸出的導通段57及一垂直連接導通段57的接線段58。第二引腳50的第一接觸段52呈平直的長條狀，其平行於第一引腳40的第一接觸段42且二者位於同一水平面內；該第二引腳50的第二接觸段54為矩形的片狀結構，其與第一引腳40的第二接觸段44也平行且位於同一水平面內。第一引腳40的第一接觸段42與第二引腳50的第二接觸段54相對應而位於橫樑460、560右側，第二引腳50的第一接觸段52與第一引腳40的第二接觸段44對應而位於橫樑460、560左側。第二引腳50的連接段56從第一引腳40的連接段46下方繞過再向上延伸至與第二接觸段54連接。第二引腳50的連接段56包括一橫樑560、一自橫樑560左端垂直向上延伸的垂直段562及一自橫樑560右端向上彎折延伸的彎折段564。該第二引腳50的橫樑560位於第一引腳40的橫樑460正下方且而二者相互平行；第二引腳50的垂直段562的上端連接第一接觸段52的後端；彎折段564的末端連接第二接觸段54的前端。第二引腳50的導通段57垂直連接於第一接觸段52且平行於第一引腳40的導通段47。第二引腳50的接線段58被導通段57架設於與第一引腳40的接線段48共面的位置處，其與第一引腳40的接線段48平行且二者長度相當。在基座30成型於第一引腳40及第二引腳50上之後，第一引腳40與第二引腳50的第一接觸段42、52及第二接觸段44、54將大部分沒入基座30內而僅有第一接觸段42、52的前端及第二接觸段44、54的後端暴露在基座30外部對應第一臺階34及第二臺階36的位置處，其中第一引腳40的第一接觸段42及第二引腳50的第一接觸段52暴露於第一臺階34的上表面，第一 引腳40的第二接觸段44及第二引腳50的第二接觸段54暴露於第二臺階36的下表面；第一引腳40與第二引腳50的連接段46、56及導通段47、57完全沒入基座30內；第一引腳40與第二引腳50的接線段48、58則凸伸出基座30表面而暴露在外並分別靠近第二臺階36及第一臺階34。

發光晶片60固定於基座30表面並通過二金線80連接至第一引腳40及第二引腳50暴露在外的接線段48、58。該發光晶片60可由半導體發光材料所製成，如氮化鎵(GaN)、氮化銦鎵(InGaN)等，以向外輻射出所需的光線。該封裝體70覆蓋基座30的承載部32及第二臺階36的上表面，以保護發光晶片60，防止其受到外界環境的污染或腐蝕而致損壞。該封裝體70整體上呈矩形，其輪廓與基座30的第二臺階36以及承載部32的輪廓一致。該封裝體70採用透明材料製成，如玻璃、矽膠、PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等等。

當這些發光二極體20相互連接時，每一發光二極體20的第一引腳40的第一接觸段42抵接於相鄰發光二極體20的第二引腳50的第二接觸段54，第二引腳50的第一接觸段52抵接於相鄰發光二極體20的第一引腳40的第二接觸段44，然後通過點錫膏並過回焊爐將這些第一接觸段42、52及第二接觸段44、54固定。由於各發光二極體20的第一臺階34及第二臺階36呈現出互補的關係，因此在各自的第一引腳40及第二引腳50固定好之後，各發光二極體20的第一臺階34將恰好位於相鄰發光二極體20第二臺階36的正下方，第一臺階34的前端面將抵接相鄰發光二極體20基座30後側面下部區域 ，第二臺階36的後端面將抵接相鄰發光二極體20基座30前側面上部區域。同時，由於封裝體70的輪廓與基座30的部分輪廓相同，因此相鄰發光二極體20的封裝體70的前後端面也將相互抵接。焊接好的發光二極體20固定於散熱基板10上以完成整個發光二極體組合的裝配。

由於各發光二極體20的基座30相互抵接而無明顯的間隙存在，當發光二極體20被點亮之後，各發光二極體20發出的光從整體上觀察將形成一連續的均勻光帶，從而避免了習知技術中所出現的眩光現象。特別地，由於相鄰發光二極體20的封裝體70也相互抵接，可進一步確保發光二極體組合整體出光的連續性。

由於第一引腳40與第二引腳50的交錯配置，各發光二極體20在連接之後將形成串聯的電學關係。具體而言，第一個發光二極體20的第一引腳40的第一接觸段42以及最後一個發光二極體20的第二引腳50的第二接觸段54分別與外部電路連接(或者第一個發光二極體20的第二引腳50的第一接觸段52以及最後一個發光二極體20的第一引腳40的第二接觸段44分別與外部電路連接，具體取決於發光晶片60與第一引腳40及第二引腳50所連接的極性)，電流依次通過各發光晶片60從而點亮所有的發光二極體20。

經由此種設計，發光二極體20本身之間就可通過第一引腳40與第二引腳50之間的直接連接完成電連接，而不必借助於電路板上的佈線。因此，當需要更改發光二極體20之間的連接關係時，無需使用經過特別佈線設計的電路板，從而可有效地節省生產成本。更進一步地，與發光二極體20配合使用的散熱基板10也可自由選 擇形狀，以切合不同的散熱需求。

上述交錯設置第一引腳40及第二引腳50的目的是為了使發光二極體20之間形成串聯，可以理解地，通過並排設置第一引腳40及第二引腳50，發光二極體20之間可形成並聯的電學連接。參見圖7，示出了與前一實施例不同的第一引腳40及第二引腳50。該第一引腳40的第一接觸段42及連接段46彼此對齊，第二接觸段44略高於第一接觸段42且與連接段46垂直向上彎折的末端連接，該第一接觸段42、第二接觸段44及連接段46均位於發光晶片60的右側。第二引腳50的第一接觸段52及連接段56也彼此對齊，第二接觸段54略高於第一接觸段52且與連接段56垂直向上彎折的後端連接，第一接觸段52、第二接觸段54及連接段56均位於發光晶片60的左側。第一引腳40的接線段48通過豎直的導通段47(圖未示出)自連接段46延伸至第二引腳50上方，第二引腳50的接線段58通過導通段57(圖未示出)自第一接觸段52延伸至第一引腳40上方。相鄰的發光二極體20的第一引腳40的第一接觸段42與第二接觸段44相互連接，第二引腳50的第一接觸段52與第二接觸段54也相互連接，從而完成發光二極體組合的電性連接。電流自第一個發光二極體20的第一引腳40的第一接觸段42輸入並經由最後一個發光二極體20的第二引腳50的第二接觸段54輸出(或者從第一個發光二極體20的第二引腳50的第一接觸段52輸入自最後一個發光二極體20的第一引腳40的第二接觸段44輸出)，電流同時流經各發光晶片60而點亮所有的發光二極體20。

此外，上述第一引腳40及第二引腳50均是採用金屬片製成的，可 以理解地，二者還可採用其他的方式製成，比如金屬鍍膜。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧基板

20‧‧‧發光二極體

44‧‧‧第二接觸段

52‧‧‧第一接觸段

Claims (11)

1. 一種發光二極體組合，包括多個發光二極體，每一發光二極體包括基座、固定在基座上的發光晶片、穿設基座的引腳及覆蓋發光晶片的封裝體，相鄰發光二極體的引腳電性連接，其改良在於：相鄰發光二極體的基座並排設置且相互抵接，基座包括承載部及自承載部相對兩端反向延伸的第一臺階及第二臺階，第一臺階低於第二臺階，相鄰發光二極體的封裝體相互抵接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體組合，其中各發光二極體的第一臺階與相鄰發光二極體的第二臺階成互補關係。
3. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體組合，其中引腳包括第一引腳及第二引腳，相鄰發光二極體的引腳直接連接。
4. 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體組合，其中第一引腳及第二引腳均包括第一接觸段、第二接觸段及連接第一接觸段及第二接觸段的連接段，第一引腳及第二引腳的第一接觸段暴露於第一臺階頂面，第一引腳及第二引腳的第二接觸段暴露於第二臺階底面。
5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體組合，其中第一引腳及第二引腳均包括電連接至發光晶片的接線段，第一引腳及第二引腳的接線段高於第一接觸段及第二接觸段而暴露於承載部頂面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體組合，其中第一引腳及第二引腳均包括導通段，第一引腳的接線段通過豎直的導通段連接至連接段，第二引腳的接線段通過豎直的導通段連接至第一接 觸段。
7. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體組合，其中第一引腳的接線段靠近第二臺階，第二引腳的接線段靠近第一臺階。
8. 如申請專利範圍第4至7任一項所述之發光二極體組合，其中第一引腳與第二引腳交錯設置，第一引腳的連接段從下方繞過第二引腳的連接段再向上延伸至與第一引腳的第二接觸段連接。
9. 如申請專利範圍第5至7任一項所述之發光二極體組合，其中第一引腳與第二引腳並排設置，第一引腳的接線段延伸至第二引腳上方，第二引腳的接線段延伸至第一引腳上方。
10. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體組合，其中封裝體的輪廓與第二臺階及承載部的輪廓一致。
11. 一種發光二極體組合，包括多個發光二極體，每一發光二極體包括基座、固定在基座上的發光晶片、穿設基座的引腳及覆蓋發光晶片的封裝體，相鄰發光二極體的引腳電性連接，其改良在於：相鄰發光二極體的基座並排設置且相互抵接，基座包括承載部及自承載部相對兩端反向延伸的第一臺階及第二臺階，第一臺階低於第二臺階，引腳包括第一引腳及第二引腳，相鄰發光二極體的引腳直接連接，第一引腳及第二引腳均包括第一接觸段、第二接觸段及連接第一接觸段及第二接觸段的連接段，第一引腳及第二引腳的第一接觸段暴露於第一臺階頂面，第一引腳及第二引腳的第二接觸段暴露於第二臺階底面，第一引腳及第二引腳均包括電連接至發光晶片的接線段，第一引腳及第二引腳的接線段高於第一接觸段及第二接觸段而暴露於承載部頂面。