CN105674129A - Led灯芯结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种LED灯芯结构，提供一种机械强度佳、散热良好且能够360度角发光的作用。包含有一基板，该基板具有至少两侧面，且基板上设有至少一连通所述侧面的开口，并于开口处的至少一侧面上设置有LED，使LED所发出的光线，经由开口投射至LED所设置侧面的相对向侧。如此，藉由开口的透光设计，即可采用金属来制成基板，令基板不易碎裂，可提升制程良率，且对于LED具有绝佳的散热效果，亦可利用开口形成基板两面透光的效果，可直接取代传统荧光灯管或白炽灯泡的钨丝电极，并突破传统LED发光角度的限制。

Description

LED灯芯结构

技术领域

本发明的技术领域是有关于荧光灯管、白炽灯泡和LED的相关技术，特别是指一种可取代传统荧光灯管或白炽灯泡的钨丝电极的LED灯芯结构，尤其涉及该LED灯芯的金属制基板，以及装设于该基板表面的LED。

背景技术

目前的居家、办公室、教室和工厂等的照明，大多是以荧光灯管为主，白炽灯泡在使用上的便利性虽已不如荧光灯管，但仍被许多场所采用，可依需求以白炽灯泡来辅助照明。荧光灯管是含有汞及氩气的玻璃制管体，管体两端的灯帽内密封有钨丝电极，通电后可发出紫外光，而激发涂在管体内壁的荧光粉，藉以发出可见光。白炽灯泡则是将钨丝密封于玻璃泡内，透过通电把钨丝加热至白炽，进而发出可见光。但是，虽然荧光灯管和白炽灯泡的价格都不高，但是其内部由钨丝所构成的灯芯结构，在运作发光时相当耗电；此外，白炽灯泡内的汞会污染环境。

因此，从节能和环保的观点来看，采用以LED(发光二极管)发光的灯具是不错的替代方案。但是，LED灯具却面临了一个全面取代白炽灯泡和荧光灯管时，不得不克服的困难。传统由LED所构成的灯芯结构，是将LED设在印刷电路板上，由于印刷电路板不透光，若将LED设在印刷电路板同一面上，则只能朝单一方向投射光线，无法产生360度角发光的作用。如果在印刷电路板两面都设置LED，虽可产生360度角发光的作用，却徒增LED的设置成本，而且印刷电路板一面上LED所发出的光线，无法透过印刷电路板另一面，造成光源的浪费。

有鉴于此，市面上已存在一种将LED设在透光材料上的灯芯结构，该透光材料是采用蓝宝石基板，将LED设在蓝宝石基板单一面上，并利用微细的金属引线将LED的阳极和阴极连接至灯具外，以连接建筑电源，驱使LED发光，令LED所出的光线透过该蓝宝石基板，而照亮蓝宝石基板两侧，达到产生360度角发光的作用。

惟，上述蓝宝石基板在生产、运送和使用过程中，非常容易破碎和断裂，造成制程良率欠佳的问题。而且，蓝宝石基板的导热率较差，因此其对于LED的散热特性欠佳，致使LED容易过热烧毁，造成产品信赖性不稳定。此外，由于蓝宝石基板是电的绝缘体，因此需要在正、负极加上金属电极，容易产生金属电极脱落的情形，更加重制程良率欠佳的问题。

有鉴于此，本发明人特以其专门从事LED灯具和相关器材与设备的生产、制造及设计的多年经验，进而研创出本发明，以克服上述先前技术中的缺失。

发明内容

本发明的主要目的，即在于提供一种LED灯芯结构，尤其涉及一种机械强度佳、散热良好且能够360度角发光，足以取代传统荧光灯管或白炽灯泡的钨丝电极的LED灯芯结构。以克服上述先前技术中，传统蓝宝石基板的散热性欠佳与易碎等缺失；并且，提供360度角发光的效果。

为达成上述的目的，本发明的LED灯芯结构，包含有一基板，该基板具有至少两侧面，且基板上设有至少一连通所述侧面的开口，并于该开口处的至少一侧面上设置有LED，使该LED所发出的光线，能够经由该开口投射至该LED所设置侧面的相对向侧。

藉由上述，由于该开口连通基板两侧面的结构设计，当位于基板一侧面的LED发光时，该LED所产生的光线除了可照亮该基板一侧以外，亦可透过该开口照亮该基板另一侧，而产生360度角发光的效果；因此，即可采用金属材料来制成该基板及开口，而使基板产生不易破碎和断裂的效果，以提升制程良率，且金属基板对于LED具有绝佳的散热效果，撤除了传统倾向于应用蓝宝石基板的容易破碎、断裂和散热性不良等结构组合设计，并且具备基板两面透光的效果，可直接取代传统荧光灯管和白炽灯泡的钨丝电极，突破传统LED发光角度的限制。

依据上述主要结构特征，该基板可设于一灯泡内。或者，该基板亦可设于一灯管内，该灯管两端分别设有一灯帽，该灯帽上设有二电连接该LED的导电端子，该灯帽上的二导电端子分别位在相对于该基板两侧面的位置。此外，所述基板及LED的外包覆有包覆层，该包覆层包含有荧光粉。如此，该基板所构成的LED灯芯结构，可适用于传统的荧光灯管和白炽灯泡的现有规格，以改善传统采用钨丝所构成的灯芯结构的缺点。

依据上述主要结构特征，所述开口有多个且以相互间隔的形式排列于该基板上，该LED设于相邻二开口之间的基板侧面上。该LED更可以至少局部跨设于该开口上；或者，也可以将该LED两端跨设于该开口的两边缘之间。再者，所述LED可等间隔或非等间隔排列于该基板侧面。如此，使该基板形成灯条或灯串型态，并可依需求改变LED的照明角度，藉以提供多变的照明型态。

为能明确且充分揭露本发明，并列举较佳实施的图例，以详细说明其实施方式如后述：

附图说明

图1为本发明较佳实施例的立体图；

图2为图1的立体分解图；

图3为图1的一种使用型态的立体图；

图4为图1的另一种使用型态的立体图；

图5为图1的一附加实施型态的立体图；

图6为图1的另一附加实施型态的立体图；

图7为图6的立体分解图；

图8为图1的又一附加实施型态的立体图；

图9为图1的再一附加实施型态的立体图。

附图标记说明：1-基板；11、12-侧面；13、14-开口；2-LED；3-引线；4-灯泡；5、8-灯帽；6-包覆层；7-灯管；81-导电端子。

具体实施方式

请合并参阅图1及2，揭示出本发明的实施方式的附图，由上述附图说明本发明的LED灯芯结构，包含有一长形基板1，该基板1具有至少两侧面11、12，且基板1上设有至少一连通所述侧面11、12的开口13，所述开口13在本实施上可设为多个，且所述开口13可等间隔或非等间隔排列于该基板1侧面11、12，该开口13可设成矩形轮廓。

图1及2中同时描绘了，这些开口13处的至少一侧面11上设置有LED2，所述LED2在本实施上可设为多个，且LED2位于相邻的二开口13之间，而使所述LED2等间隔或非等间隔排列于该基板1侧面11，令该基板1形成灯条或灯串型态。而且，所述LED2之间利用多数金属引线3相互连接。

具体来说，该LED2两端可设为阳极和阴极，该阳极和阴极未接触基板1，所述LED2的阳极可朝向相同方向，各引线3可连接于一LED2的阴极与另一LED2的阳极之间，使引线3跨越该开口13，且所述LED2之间形成串联形态，再将最外侧两个LED2所连接的引线3外接电源，驱使全部LED2发光，且各LED2于该基板1一侧面11所发出的光线，可经由该开口13投射至该LED2所设置侧面11的相对向侧，令光线投射至该基板1另一侧面12以外。

请参阅图3，说明该基板1可设于一灯泡4内，该灯泡4结合有一灯帽5，上述最外侧两个LED2的引线3连接至灯帽5。此外，所述基板1及LED2的外侧亦可包覆一包覆层6，且包覆层6包含有荧光粉。依据上述结构，由于该开口13连通基板1两侧面11、12的结构设计，当位于基板1一侧面11的LED2发光时，该LED2所产生的光线除了可照亮该基板1一侧以外，亦可透过该开口13照亮该基板1另一侧，而产生360度角发光的效果。而且，该LED2所发出的光线，更可激发涂在基板1和LED2外侧的包覆层6，以加强光线亮度和均匀度。

请参阅图4，说明该基板1亦可设于一灯管7内，该灯管7两端分别设有一灯帽8，该基板1两端可分别固定于两灯帽8内部，该灯帽8上设有二导电端子81，且上述最外侧两个LED2的引线3系通过该灯帽8而电连接至导电端子81。而且，该灯帽8上的二导电端子81分别位于相对于该基板1两侧面11、12的位置。藉此，当灯管7两侧的导电端子81外接电源时，可经由引线3供电至各LED2，而驱使各LED2在基板1一侧发光，并透过该开口13投射光线至基板1另一侧，产生360度角发光的效果。

可了解的是，由于该灯帽8的二导电端子81分别位在相对于基板1两侧面11、12的位置，因此当灯管7安装于天花板的灯座(图略)以后，该基板1两侧面11、12恰好朝向灯座两侧方向，避免发生基板1其中一侧面11或12朝向天花板上方的情形，使基板1两侧面11、12的光线都能够充分的用来照亮天花板下方区域。

如此一来，即可采用金属材料来制成该基板1，并且冲制金属基板1上的开口13，使基板1产生不易破碎和断裂的效果，以提升制程良率，且金属基板1对于LED2具有绝佳的散热效果，撤除了传统倾向于应用蓝宝石基板的容易破碎、断裂和散热性不良等结构组合设计，并且具备基板1两面透光的效果。据此，该基板1所构成的LED灯芯结构，可适用于传统的荧光灯管和白炽灯泡的现有规格，以改善传统荧光灯管或白炽灯泡采用钨丝所构成的灯芯结构的缺点，突破传统LED发光角度的限制。

请参阅图5，在一可行的实施例中，该基板1侧面11、12间隔设置多个开口13，各LED2分别设于相邻二开口13之间的基板1侧面11上，且LED2可以将其至少局部跨设于该开口13上，令LED2位于开口13上的部分能够分别朝基板1两侧投射光线。

请参阅图6及7，在另一可行的实施例中，该基板1侧面11、12设置单一长形开口14，且开口14沿着基板1的长度方向延伸，也可以将该LED2两端跨设于该开口14的两边缘之间，而使所述LED2沿着开口14的长度方向间隔排列，令LED2中段的发光部分位于开口14上，而能够分别朝基板1两侧投射光线。前述各LED2之间引线3的连接方式，可选择跨越开口14。

请参阅图8，在又一可行的实施例中，亦可调整LED2的阳极和阴极的排列方向，让引线3沿着开口14外缘设置。请参阅图9，于再又一可行的实施例中，亦可将各LED2设于开口14外缘，使引线3跨越开口14及沿着开口14外缘设置。

依据上述，该金属基板1所构成的LED灯芯结构，除了具有机械强度佳和散热良好等效果以外，更加具备能够360度角发光的能力，可适用于传统的荧光灯管和白炽灯泡的现有规格，以直接取代传统采用钨丝所构成的灯芯结构，并产生节能和环保的功效。此外，更可依需求改变LED2与开口13、14之间的相对位置，以及引线3的配置形态，以提供多变的照明型态。

综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明，凡其他未脱离本发明所揭示的精神下而完成的等效修饰或置换，均应包含于本发明的专利范围内。

Claims (30)

1.一种LED灯芯结构，其特征在于，包含有一基板，该基板具有至少两侧面，且基板上设有至少一连通所述侧面的开口，并于该开口处的至少一侧面上设置有LED，使得该LED所发出的光线，能够经由该开口投射至该LED所设置侧面的相对向侧。

2.如权利要求1所述LED灯芯结构，其特征在于，该基板设于一灯泡内。

3.如权利要求1所述LED灯芯结构，其特征在于，该基板设于一灯管内，该灯管两端分别设有一灯帽，该灯帽上设有二电连接该LED的导电端子。

4.如权利要求3所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该灯帽上的二导电端子分别位于相对于该基板两侧面的位置。

5.如权利要求1、2、3或4任一所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述开口有多个且相互间隔排列于该基板上，该LED设于相邻二开口之间的基板侧面上。

6.如权利要求1、2、3或4任一所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该LED的至少局部跨设于该开口上。

7.如权利要求5所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该LED的至少局部跨设于该开口上。

8.如权利要求1、2、3或4任一所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该LED的两端，分别跨设于该开口的两边缘之上。

9.如权利要求5所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该LED的两端，分别跨设于该开口的两边缘之上。

10.如权利要求1、2、3或4任一所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述LED等间隔排列于该基板侧面。

11.如权利要求5所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述LED等间隔排列于该基板侧面。

12.如权利要求6所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述LED等间隔排列于该基板侧面。

13.如权利要求8所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述LED等间隔排列于该基板侧面。

14.如权利要求1、2、3或4任一所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述LED非等间隔排列于该基板侧面。

15.如权利要求5所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述LED非等间隔排列于该基板侧面。

16.如权利要求6所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述LED非等间隔排列于该基板侧面。

17.如权利要求8所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述LED非等间隔排列于该基板侧面。

18.如权利要求1、2、3或4任一所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述基板及LED的外侧包覆有包覆层，该包覆层包含有荧光粉。

19.如权利要求5所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述基板及LED的外侧包覆有包覆层，该包覆层包含有荧光粉。

20.如权利要求6所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述基板及LED的外侧包覆有包覆层，该包覆层包含有荧光粉。

21.如权利要求8所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述基板及LED的外侧包覆有包覆层，该包覆层包含有荧光粉。

22.如权利要求10所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述基板及LED的外侧包覆有包覆层，该包覆层包含有荧光粉。

23.如权利要求14所述LED灯芯结构，其特征在于，其中所述基板及LED的外侧包覆有包覆层，该包覆层包含有荧光粉。

24.如权利要求1、2、3或4任一所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该基板由金属材料制成。

25.如权利要求5所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该基板由金属材料制成。

26.如权利要求6所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该基板由金属材料制成。

27.如权利要求8所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该基板由金属材料制成。

28.如权利要求10所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该基板由金属材料制成。

29.如权利要求14所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该基板由金属材料制成。

30.如权利要求18所述LED灯芯结构，其特征在于，其中该基板由金属材料制成。