CN201803146U - 发光二极管模块与照明装置 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管模块，其包括一基板、一发光单元、至少一个定电流控制单元、一反光单元及一封装单元。其中，发光单元设置于基板的一发光区域，具有多个发光二极管晶粒。定电流控制单元设置在基板的非该发光区域上，并与发光单元电连结。反光单元设置在基板上，且围绕发光区域，并覆盖定电流控制单元。封装单元设置在基板上，且覆盖发光单元。本创作更揭露一种照明装置，包含有前述的发光二极管模块。

Description

发光二极管模块与照明装置

技术领域

本发明涉及一种发光二极管模块与照明装置，尤指一种能够提高发光效率及控制出光角度的发光二极管模块及其应用的照明装置。

背景技术

参考图1，图1为一种传统发光二极管模块的电路示意图。传统发光二极管模块1由至少一发光模块12组成。每一发光模块12由一电阻122与多个发光二极管121相互串联构成。而且，每一发光模块12可以相互与一直流电压源14并联连接。直流电压源14以定电压驱动方式驱动每一发光模块12。同时，电阻122的大小用来控制流过每一发光模块12的一定电流的大小。

然而，当直流电压源14输出的电压发生微幅变动时，输出至发光模块12的电流会有大幅度的变动，进而直接影响发光二极管121的发光亮度，并使得发光二极管121可能产生忽明忽暗的情况，这样不但影响了发光二极管121发光的稳定性，也使得输入的电流可能超过发光二极管121可承受的安全电流范围，进而容易使发光二极管121烧毁而损坏。

配合图1，参考图2。图2为另一种传统发光二极管模块的电路示意图。为改善不稳定的电压所产生电流大幅变动的问题，传统发光二极管模块2的发光模块22由一定电流控制单元222与多个发光二极管221相互串联构成。如此，当直流电压源24输入到定电流控制单元222的直流电压有所变动时，定电流控制单元222均可输出相同大小的定电流至发光模块22，进而使得发光二极管221可稳定发光，并可延长发光二极管221的使用寿命。

配合图2，参考图3。传统发光二极管模块2的发光模块22通常设置在一电路基板23上，并利用电路基板23使定电流控制单元222与多个发光二极管221相互串联。由于定电流控制单元222与多个发光二极管221同时设置在电路基板23的同一面上，因此，定电流控制单元222将会严重影响到发光模块22整体的发光效率。

发明内容

有鉴于此，本创作提供一种发光二极管模块，其整合了定电流控制单元，并且通过结构上的改良得以控制发光二极管模块的出光角度，进而提高发光二极管模块的发光效率。

本创作的一实施例的发光二极管模块包括一基板、一发光单元、至少一个定电流控制单元、一反光单元及一封装单元。其中，发光单元设置于基板的一发光区域，具有多个发光二极管晶粒。定电流控制单元设置在基板的非该发光区域上，并与发光单元电连结。反光单元设置在基板上，且围绕发光区域，并覆盖定电流控制单元。封装单元设置在基板上，且覆盖发光单元。

本创作的一实施例的照明装置包括至少一个前述的发光二极管模块与一定电压控制单元。定电压控制单元耦接于至少一个发光二极管模块，用以提供一直流电压给每一个发光二极管模块使用。

综上所述，本创作的一实施例的发光二极管模块其利用结构上的改良，将定电流控制单元与多个发光二极管晶粒设置在同一基板上，并且利用反光单元围绕发光区域及覆盖定电流控制单元。如此，通过反光单元的使用，以使得该等发光二极管晶粒所产生的光束投射到反光单元的内壁而产生反射，进而增加发光二极管模块的发光效率。同时，通过反光单元覆盖定电流控制单元，以使得电流控制单元不会阻挡到该等发光二极管晶粒所产生的光束投射，进而增加发光二极管模块的发光效率。

附图说明

图1为一种传统发光二极管模块的电路示意图；

图2为另一种传统发光二极管模块的电路示意图；

图3为图2的传统发光二极管模块的立体结构示意图；

图4为本创作的一实施例的发光二极管模块的结构示意图；

图5为图4的剖面示意图；

图6为本创作的第一实施例的照明装置架构示意图；及

图7为本创作的第二实施例的照明装置架构示意图。

符号说明

发光二极管模块1、2            发光模块12、22

电阻122                       发光二极管121、221

直流电压元14、24              定电流控制单元222

电路基板23                    发光二极管模块3

基板30                        发光单元31

定电流控制单元32                反光单元33

封装单元34                      发光区域302

发光二极管晶粒312               胶体限位空间304

照明装置4、4a                   定电压控制单元5

交流电压AC                      直流电压DC

调光电路6

具体实施方式

请参考图4及图5(图5为图4的剖面图)所示。本创作的一实施例的发光二极管模块3其结构上的组成主要包括一基板30、一发光单元31、一个定电流控制单元32、一反光单元33及一封装单元34。

如图4与图5所示，基板30的上表面具有一发光区域302，并且，在发光区域302范围中设置发光单元31，发光单元31包含有多个发光二极管晶粒312。其中，多个发光二极管晶粒312可以采用串联的方式相互电性连接，或是，先串联连接成多个发光二极管晶粒组，然后，该些发光二极管晶粒组再相互并联连接。

定电流控制单元32被设置在基板30的上表面的非该发光区域302上，其通过基板30中的线路与发光单元31电性连结。其中，本实施例的发光二极管模块3的基板30除了可以设置单一定电流控制单元32之外，更可以视发光单元31的发光二极管晶粒312的数量或结构，而设置一个以上的定电流控制单元32。另外，反光单元33同样被设置在基板30的上表面，其围绕发光区域302，并且覆盖定电流控制单元32。另外，封装单元34同样被设置在基板30的上表面，用以覆盖发光单元31。

复参考图4与图5。反光单元33为一环绕式反光胶体，其利用涂布制程将液态胶材设置于基板30的上表面，再固化液态胶材而形成，其中，环绕式反光胶体可以为一混有无机添加物的白色热硬化反光胶体(不透光胶体)，且环绕式反光胶体的形状可为任意一预定形状(例如圆形、方形、长方形等等)。

前述的涂布制程中，液态胶材的触变指数(thixotropic index)介于4-6之间，涂布液态胶材于基板30的上表面的压力介于350-450kpa之间，涂布液态胶材于基板30的上表面的速度介于5-15mm/s间，并且环绕地涂布液态胶材于基板30的上表面的起始点与终止点为相同的位置。另外，液态胶材透过烘烤的方式固化，烘烤的温度介于120-140度之间，并且烘烤的时间介于20-40分钟之间。

复参考图4与图5。反光单元33围绕发光区域302上的发光单元31，以形成一胶体限位空间304。反光单元33的上表面可为一圆弧形，反光单元33相对于基板30的上表面的圆弧切线T的角度θ介于40～50度之间，反光单元33的顶面相对于基板30的上表面的高度H介于0.3～0.7mm之间，反光单元33底部的宽度介于1.5～3mm之间，并且反光单元33的触变指数(thixotropic index)介于4-6之间。另外，胶体限位空间304的横切面可为圆形、椭圆形或多边形(例如：正方形、长方形等等)，以本实施例而言，胶体限位空间304的横切面为圆形。

再者，封装单元34为一透光封装胶体，用以覆盖发光单元31，其中透光封装胶体被局限在胶体限位空间304内，透光封装胶体的上表面可以为一凸面。

以本实施例所举的例子而言，每一个发光二极管晶粒312可为一蓝色发光二极管晶粒，并且封装单元34可为一荧光胶体，因此该等发光二极管晶粒312(该等蓝色发光二极管晶粒)所投射出来的蓝色光束L1可穿过封装单元34(荧光胶体)，以产生类似日光灯源的白色光束L2。

换言之，通过反光单元33的使用，本实施例的发光二极管模块3具以下的优点：

1.使得封装单元34被限位在胶体限位空间304内，进而可控制「透光封装胶体的使用量」。

2.通过控制透光封装胶体的使用量，以调整封装单元34的表面形状及高度，进而控制该等发光二极管晶粒312所产生的白色光束L2的「出光角度」。

3.使得该等发光二极管晶粒312所产生的白色光束L1投射到反光单元33的内壁而产生反射，进而可增加发光二极管模块3整体的「发光效率」。

4.通过反光单元33覆盖定电流控制单元32，以使得电流控制单元32不会阻挡到该等发光二极管晶粒312所产生的光束投射，进而可增加发光二极管模块3整体的「发光效率」。

参考图6。图6为本创作的第一实施例的照明装置架构示意图。第一实施例的照明装置4主要包含至少一个前述的发光二极管模块3与一定电压控制单元5。定电压控制单元5耦接于至少一个发光二极管模块3，用以提供一直流电压DC给每一个发光二极管模块3使用。前述中，定电压控制单元5耦接于每一个发光二极管模块3上的定电流控制单元32(参照图4)。同时，照明装置4中的定电压控制单元5可以为一交流/直流转换器(AC/DC Converter)，将一交流电压AC转换成直流电压DC。

配合图6，参考图7。图7为本创作的第二实施例的照明装置架构示意图。相较于第一实施例，第二实施例的照明装置4a更包含一调光电路6。调光电路6耦接于每一个发光二极管模块3与定电压控制单元5之间，其用以控制每一个发光二极管模块3发光或熄灭。

前述中，照明装置4a包含多个发光二极管模块3时，该等发光二极管模块3可以是具有相同发光功率的发光二极管模块3，也可以是具有不同发光功率的发光二极管模块3。如此，通过调光电路6的控制，能够将直流电压DC送到指定的发光二极管模块3，以调整照明装置4a整体的照明强度。

举例来说，照明装置4a使用额定直流电压12V及额定功率50W的电压控制单元5，以及使用一个具10W的发光二极管模块3及二个具20W的发光二极管模块3时。通过调光电路6的控制，可以任意选择照明装置4a产生10W、20W、30W、40W或50W的照明强度。

综上所述，通过结构上的改良，本创作的发光二极管模块3能够有效提升发光效率，进而提升照明装置4的照明强度。

以上所述，仅为本创作最佳的一的具体实施例的详细说明与附图，任何熟悉该项技术人员在本创作的领域内，可轻易思及的变化或修饰皆可涵盖在以下本案的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种发光二极管模块，其特征在于，包括：

一基板，具有一发光区域；

一发光单元，设置于该发光区域，该发光单元具有多个发光二极管晶粒；

至少一个定电流控制单元，设置在该基板的非该发光区域上，并与该发光单元电连结；

一反光单元，设置在该基板，该反光单元围绕该发光区域，并覆盖该至少一个定电流控制单元；及

一封装单元，设置在该基板，该封装单元覆盖该发光单元。

2.如权利要求1所述的发光二极管模块，其特征在于，该反光单元为一环绕式反光胶体，该环绕式反光胶体围绕该发光区域上的发光单元，以形成一胶体限位空间。

3.如权利要求2所述的发光二极管模块，其特征在于，该封装单元为一透光封装胶体，该透光封装胶体被局限在该胶体限位空间内。

4.如权利要求3所述的发光二极管模块，其特征在于，每一个发光二极管晶粒为一蓝色发光二极管晶粒，并且该透光封装胶体为一荧光胶体。

5.一种照明装置，其特征在于，包括：

至少一个发光二极管模块，每一个发光二极管模块包括：

一基板，具有一发光区域；

一发光单元，设置于该发光区域，该发光单元具有多个发光二极管晶粒；

一个以上的定电流控制单元，设置在该基板的非该发光区域上，并与该发光单元电连结；

一反光单元，设置在该基板，该反光单元围绕该发光区域，并覆盖该一个以上的定电流控制单元；

一封装单元，设置在该基板，该封装单元覆盖该发光单元；及

一定电压控制单元，耦接于该至少一个发光二极管模块，提供一直流电压给该至少一个发光二极管模块使用。

6.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，该反光单元为一环绕式反光胶体，该环绕式反光胶体围绕该发光区域上的发光单元，以形成一胶体限位空间。

7.如权利要求6所述的照明装置，其特征在于，该封装单元为一透光封装胶体，该透光封装胶体被局限在该胶体限位空间内。

8.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，该发光单元的多个发光二极管晶粒相互串联连接。

9.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，该发光单元的多个发光二极管晶粒串联连接成多个发光二极管晶粒组，且该些发光二极管晶粒组相互并联连接。

10.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，该定电压控制单元为一交流/直流转换器，将一交流电压转换成该直流电压。

11.如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，更具有一调光电路，该调光电路耦接于该至少一个发光二极管模块与该定电压控制单元之间，该调光电路控制该至少一个发光二极管模块。

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