TWM514655U - 發光元件及發光裝置 - Google Patents

Description

發光元件及發光裝置

本創作主要關於一種發光裝置，尤指一種燈泡。

發光二極體因具有壽命長、耗電量少等優點，近年來已逐漸取代傳統之白熾燈泡作為光源。然而，為了能配合既有之燈具，具有發光二極體之光源亦設計為傳統燈泡之形式。

然而，習知之發光二極體燈泡組裝不易，製作成本高，難以大量的普及。因此，如何簡化組裝，且降低製作成本，仍存在許多挑戰。

本創作提供了一種發光裝置，具有優異的導熱率以延長發光裝置的使用壽命。

依據本創作之一些實施例，提供發光元件包含玻璃基板，具有第一導電接點及第二導電接點設置於玻璃基板上；銀漿層設置於玻璃基板上，具有覆蓋第一導電接點的第一區、覆蓋第二導電接點的第二區及第三區位於第一導電接點和第二導電接點以外的區域上；複數個發光單元設置於銀漿層上；以及螢光層，覆蓋發光單元的一部分，其中未被螢光層覆蓋的銀漿層的另一部分具有使發光單元散熱的功能。

依據本創作之一些實施例，提供發光裝置，包含光源插座，具有頂面、形成於頂面之光源插槽以及形成於頂面並連接於光源插槽之固定槽；導電組件，埋入於光源插座內，其中導電組件具有導電端，突出於光源插槽之側壁；以及上述之發光元件，插置於光源插槽，並接觸導電端。

本創作係在發光裝置的發光元件之電路板上塗布一層銀漿層，藉由具有良好導熱率的銀漿層可以使得發光元件的發光單元在使用過程中所產生的熱迅速地導出，以達到延長發光裝置的使用壽命。

1‧‧‧發光裝置

10‧‧‧導電接頭

11‧‧‧螺紋

12‧‧‧連接槽

20‧‧‧基座

21‧‧‧安裝槽

30‧‧‧電源模組

31‧‧‧電源本體

311‧‧‧變壓器

312‧‧‧整流器

32‧‧‧電極端子

40‧‧‧光源插座

41‧‧‧頂面

42‧‧‧光源插槽

421‧‧‧光源開口

422‧‧‧第一側壁

423‧‧‧第二側壁

43‧‧‧固定槽

431‧‧‧固定開口

44‧‧‧環狀止擋部

441‧‧‧容置槽

50‧‧‧導電組件

51‧‧‧導電元件

511‧‧‧連接部

512‧‧‧導電端

513‧‧‧導電端

514‧‧‧電極端

60‧‧‧發光元件

61‧‧‧電路板

62‧‧‧發光單元

63‧‧‧螢光層

64‧‧‧銀漿層

641‧‧‧銀漿層的第一區

642‧‧‧銀漿層的第二區

643‧‧‧銀漿層的第三區

651‧‧‧第一導電接點

652‧‧‧第二導電接點

66‧‧‧導線

70‧‧‧罩體

C1‧‧‧中心

D1‧‧‧縱向

D2‧‧‧插接方向

第1圖為本創作之發光裝置的立體圖。

第2圖為本創作之發光裝置的分解圖。

第3圖為本創作之光源插座及發光元件的俯視圖，其中為了清楚顯示的目的，僅繪製了兩個發光元件。

第4A圖至第4C圖為為根據本創作中不同實施例之發光元件的平面示意圖。

第5A圖至第5C圖為根據本創作中不同實施例之發光元件的平面示意圖。

第6A圖至第6C圖為本創作之發光元件插置於光源插座之剖面示意圖。

以下針對本創作之發光裝置作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本 創作之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式儘為簡單描述本創作。當然，這些僅用以舉例而非本創作之限定。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號或標示。這些重複僅為了簡單清楚地敘述本創作，不代表所討論之不同實施例及/或結構之間具有任何關連性。再者，當述及第一材料層位於第二材料層上或之上時，包括第一材料層與第二材料層直接接觸之情形。或者，亦可能間隔有一或更多其它材料層之情形，在此情形中，第一材料層與第二材料層之間可能不直接接觸。

第1圖為本創作之發光裝置1的立體圖。第2圖為本 創作之發光裝置1的分解圖。第3圖為本創作之光源插座40及發光元件60的俯視圖，為了清楚顯示的目的，僅於第3圖中繪製了兩個發光元件60。發光裝置1可為燈泡，用以插置於燈具(未繪示)。

參閱第1-3圖，發光裝置1包括導電接頭10、基座 20、電源模組30、光源插座40、導電組件50、多個發光元件60、以及罩體70。導電接頭10可為金屬殼體，用以插置於燈具。導電接頭10之外側壁可具有螺紋11，用以鎖固於燈具之電源插座(未繪示)。此外，導電接頭10設置於光源插座40之下方，且具有連接槽12。

基座20設置於導電接頭10上方，於本實施例中， 基座20之底部插置於導電接頭10之連接槽12。基座20可由絕緣材質所製成，例如塑膠。於一些實施例中，絕緣材質中可加入導熱粉，例如碳材料、無機導熱粒子、或是金屬粒子，藉以增加導熱之效果。基座20之頂部具有安裝槽21。

電源模組30設置於光源插座40下方，且位於基座 20之安裝槽21內。換句話說，電源模組30可位於基座20與光源插座40之間。於一些實施例中，電源模組30可設置於導電接頭10之連接槽12內。

電源模組30用以電性連接導電接頭10與導電組件 50(如第3圖所示)，電源模組30包括電源本體31與多個電極端子32，電源本體31設置於基座20之安裝槽21，電源本體31電性連接於導電接頭10。電極端子32連接於電源本體31，且穿過光源插座40之底部，藉以電性連接於導電組件50。

一般而言，燈具之電源插座所提供的電源為電壓 110V或220V的交流電，因此電源本體31可將交流電轉換為直流電及發光元件60所適用之電壓。於一些實施例中，電源本體31包括變壓器311以及整流器312等電子元件。

光源插座40設置於基座20之安裝槽21。光源插座 40可由絕緣材質所製成，例如塑膠。於一些實施例中，絕緣材質中可加入導熱粉，例如碳材料、無機導熱粒子、或是金屬粒子，藉以增加導熱之效果。

導電組件50(如第3圖所示)埋入於光源插座40 內，導電組件50用以電性連接導電接頭10、電源模組30與發光元件60。發光元件60插置於光源插座40，且大致垂直於光源插座40。發光元件60作為光源用以產生光線。

罩體70設置於基座20之安裝槽21，並包覆光源插 座40與發光元件60。換句話說，光源插座40與發光元件60位於罩體70之內部，且罩體70設置於基座20之上方。罩體70可由透 明材質所製成，例如玻璃。罩體70底部之外表面可固定於安裝槽21的內側壁，換句話說，罩體70之底部位於安裝槽21的內側壁與光源插座40之間。於本實施例中，罩體70可與光源插座40以及發光元件60相互間隔。

如第3圖所示，光源插座40具有頂面41、多個光源 插槽42、以及多個固定槽43。光源插槽42形成於頂面41，光源插槽42之數目可為2個以上，於本實施例中，光源插槽42之數目為4個。固定槽43形成於頂面41，並連接於光源插槽42。於本實施例中，每一光源插槽42連接兩個固定槽43。

每一光源插槽42具有位於頂面41之光源開口 421，光源開口421可為狹長狀，於一些實施例中，光源開口421為矩形，每一固定槽43具有位於頂面41之固定開口431，固定開口431大致垂直於光源開口421之縱向D1延伸。

於本實施例中，光源插座40包括設置於頂面41之環狀止擋部44，環狀止擋部44與頂面41之間形成容置槽441。容置槽441連接光源插槽42以及固定槽43。

發光元件60經由容置槽441插置於光源插座40之光源插槽42，發光元件60可大致垂直於光源插座40之頂面41。第4A-4C圖為本創作之發光元件60的一些實施例的平面圖，發光元件60包括電路板61、複數個發光單元62、螢光層63、銀漿層64及導線66。電路板61用以插置於光源插座40之光源插槽42。於本實施例中，電路板61為長條狀平板結構，且可大致沿插接方向D2延伸。

於一些實施例中，電路板61可為透明玻璃基板。 因此發光單元62所產生之光線可穿透電路板61，進而增加發光裝置1之整體亮度。於一些實施例中，電路板61的基材可為玻璃基板。於一些實施例中，上述玻璃基板可為二氧化矽玻璃、硼矽玻璃、無鹼硼矽酸鹽玻璃或矽酸鹽玻璃。

電路板61具有第一導電接點651與第二導電接點 652。如第4A圖所示，第一導電接點651與第二導電接點652設置於電路板61之底部，在一些實施例中，第一導電接點651為負極導電接點，第二導電接點652為正極導電接點。

如第4A圖所示，銀漿層64具有三個部分，分別為 覆蓋第一導電接點651的第一區641，覆蓋第二導電接點652的第二區642、及覆蓋第一導電接點651和第二導電接點652以外區域的第三區643。銀漿層64的組成材料包含奈米銀粒子及黏著劑，其中黏著劑可為環氧樹脂或低溫玻璃，由於銀漿層64含有大量的奈米銀粒子，其相對於由玻璃基板組成的電路板61具有更佳的導熱係數(玻璃的導熱係數為0.7-5W/mK，銀的導熱係數為429W/mK)，因此銀漿層64可作為發光單元62的熱傳導底材，可將發光單元62產生的熱迅速導出。在一些實施例中，銀漿層64的厚度介於約0.01mm-2mm的範圍間。在一些實施例中，銀漿層64塗佈於電路板61上，在溫度150-850℃下燒結10-60分鐘而形成。

發光單元62可為發光二極體，用以產生光線。發 光單元62設置於電路板61上，且發光單元62大致沿插接方向D2排列於電路板61上，並藉由導線66與第一導電接點651和第二導電接點652電性連接。

如第4A圖所示，在一些實施例中，發光單元62可 設置於銀漿層64的第三區643上，且每一個發光單元62皆設置在銀漿層64的第三區643上，在此實施例中，由於發光單元62係直接接觸銀漿層64，因此發光單元62在使用過程中所產生的熱亦可直接傳導至銀漿層64，藉由銀漿層64良好的導熱能力將熱導出。

如第4B圖所示，在一些實施例中，發光單元62可 設置於電路板61上，並且與銀漿層64的第三區643分隔開來，銀漿層64的第三區643可以是兩個區塊分別設置在發光單元62所在區域的相對兩側邊，例如設置在這些發光單元62所在區域的上方及下方的電路板61上(如第4B圖所示)，或者也可以設置在這些發光單元62所在區域的左方及右方的電路板61上(未繪示)，或者銀漿層64的第三區643也可以設置成矩形或其他形狀的環狀形狀(未繪示)來圍繞這些發光單元62，使發光單元62的四周的電路板61上都覆蓋一層銀漿層64。在這一些實施例中，雖然發光單元62並未直接接觸銀漿層64，但在其周圍的電路板61上覆蓋有良好導熱性的銀漿層64，因此仍具有能將發光單元62產生的熱迅速導出的效果。

如第4C圖所示，在一些實施例中，發光單元62可 設置於銀漿層64的第三區643上，並且銀漿層64的第三區643與第一區641相連。在此實施例中，由於銀漿層64覆蓋的區域具有較大的面積，因此相較於第4A和4B圖的實施例導熱效果更佳，且銀漿層64具有導電性質，因此位於電路板61最下方的發光單元62可直接將導線66連接於銀漿層64的第三區643，即可 電性連接發光單元62與第一導電接點651，而不需要將導線66連接至第一導電接點651，與第4A及4B的實施例比較，第4C圖所繪示的實施例更能達到簡單配置導線66的技術效果。

螢光層63覆蓋發光單元62及部分的銀漿層，且依 據發光單元62所散發的不同波段的光而選擇不同的螢光層材料。在一些實施例中，螢光層63並未覆蓋第一導電接點651和第二導電接點652及全部的導線66。在一些實施例中，螢光層63覆蓋第一導電接點651和第二導電接點652及全部的導線66。在一些實施例中，電路板61為透明玻璃基板，且發光單元62為發出波長為藍光之發光二極體。發光單元62所發出之藍光通過螢光層63後激發為另一波長之光線(例如黃光或是白光)，其中未被螢光層63覆蓋的銀漿層64的部分具有使發光單元散熱的功能。

第5A圖至第5C圖為在第4A圖所繪示的實施例 中，根據本創作不同實施例之發光元件中發光單元的電性連接方式的平面示意圖，為了清楚顯示的目的，第5A圖至第5C圖省略了螢光層63。如第5A圖所示，連接發光單元62的導線66可為全部串聯的樣態。如第5B圖所示，連接發光單元62的導線66可為兩串聯兩並聯之組合的樣態。如第5C圖所示，連接發光單元62的導線66可為四串聯四並聯之組合的樣態。發光功率4瓦的發光裝置1可以使用全部串聯、兩串聯兩並聯或上述之組合的發光元件60。發光功率6瓦或8瓦的發光裝置1可以使用兩串聯兩並聯、四串聯四並聯或上述之組合的發光元件60。在一些實施例中，發光功率4瓦的發光裝置1為兩個全串聯及兩個兩 串聯兩並聯的發光元件60所組成。在另一些實施例中，發光功率8瓦的發光裝置1為四個四串聯四並聯的發光元件60所組成。

另外，如第3圖與第6A圖所示，導電組件50包括多 個導電元件51，這些導電元件51以光源插座40之中心C1呈現環狀排列，於一些實施例中，這些導電元件51位於同一平面上。

再一些實施例中，每一導電元件51包括連接部 511、導電端512、513、以及電極端514。連接部511埋入於光源插座40內且大致垂直於發光元件60，連接部511連接導電端512、513以及電極端514，連接部511、導電端512、513、以及電極端514為板狀結構。在另一些實施例中，如第3圖所示，部分之導電元件51不包括導電端512或導電端513。

同一個導電元件51之導電端512位於一個光源插 槽42之內，且導電端513位於另一個光源插槽42內。如第3圖與第6A圖所示，導電端512、513突出於光源插槽42之第一側壁422。位於同一光源插槽42內之導電端512、513可分別為正極導電端與負極導電端。導電端512、513與光源插槽42之第二側壁423相互間隔，第二側壁423朝向且相對於第一側壁422。

第6A圖至第6C圖為本創作之發光裝置1於組裝階 段的示意圖。如第6A圖與第6B圖所示，發光元件60沿插接方向D2經由光源開口421移動至光源插槽42內部，且光源插槽42可沿插接方向D2延伸。導電端512與連接部511大致垂直於電路板61，換句話說，導電端512與連接部511大致垂直於插接方向D2。

如第6B圖與第6C圖與所示，於電路板61插置於光 源插槽42的過程中，當電路板61接觸於導電端512、513後，電路板61繼續沿插接方向D2移動進而推擠導電端512、513，以使導電端512、513產生彈性變形或彎折，導電端512產生彈性變形或彎折可形成圓角(rounded corner)。

當電路板61插置於如第6C圖所示之插接位置時， 藉由導電端512、513之彈性變形所產生得彈力使得導電端512、513分別抵接於第一導電接點651和第二導電接點652，使得電路板61抵靠於第二側壁423，並與第一側壁422相互間隔。 換句話說，藉由上述彈力使得電路板61夾持於第二側壁423和導電端512、513之間。因此，藉由上述之彈力亦可將發光元件60固定於光源插座40，且發光元件60不易拔出於光源插座40之光源插槽42。

藉由發光元件60以插置的方式組合於光源插座 40，可簡化發光裝置1之組裝。此外，藉由僅以電路板61的底部插接於光源插座40，可得到良好之散熱效果，因此不需設置大體積的金屬散熱器，進而能節省製作之成本。

綜上所述，本創作藉由在發光裝置的電路板上方 塗布一層銀漿層，藉由具有良好導熱率的銀漿層可以使得發光單元在使用過程中所產生的熱迅速地導出，以達到延長發光裝置的使用壽命。

本創作雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範 例參考而非用以限定本創作的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本創作之範圍，本創作之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

60‧‧‧發光元件

61‧‧‧電路板

62‧‧‧發光單元

63‧‧‧螢光層

64‧‧‧銀漿層

641‧‧‧銀漿層的第一區

642‧‧‧銀漿層的第二區

643‧‧‧銀漿層的第三區

651‧‧‧第一導電接點

652‧‧‧第二導電接點

66‧‧‧導線

D2‧‧‧插接方向

Claims (9)

1. 一種發光元件，包括：一玻璃基板，具有一第一導電接點及一第二導電接點設置於該玻璃基板上；一銀漿層，設置於該玻璃基板上，具有覆蓋該第一導電接點的一第一區、覆蓋該第二導電接點的一第二區、及一第三區位於該第一導電接點和該第二導電接點以外的區域上；複數個發光單元，設置於該銀漿層上；以及一螢光層，覆蓋該些發光單元及一部分的該銀漿層，其中未被該螢光層覆蓋的該銀漿層的另一部分具有使該些發光單元散熱的功能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該些發光單元直接接觸且位於該銀漿層的該第三區的上方。
3. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中該銀漿層的該第一區與該第三區相連。
4. 如申請專利範圍第2項所述之發光元件，其中該銀漿層的該第一區與該第三區分開。
5. 如申請專利範圍第1項所述之發光元件，其中該些發光單元包括複數個彼此串聯、並聯或上述組合的發光二極體。
6. 一種發光裝置，包括：一光源插座，具有一頂面、形成於該頂面之一光源插槽、以及形成於該頂面並連接於該光源插槽之一固定槽；一導電組件，埋入於該光源插座內，其中該導電組件具有 一導電端，突出於該光源插槽之一側壁；以及一如申請專利範圍第1項所述之發光元件，插置於該光源插槽，並接觸該導電端。
7. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該光源插座包括設置於該頂面之一環狀止擋部，該環狀止擋部與該頂面之間形成一容置槽，且該容置槽連接該光源插槽以及該固定槽。
8. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，其中該光源插槽具有位於該頂面之一光源開口，該固定槽具有位於該頂面之一固定開口，且該固定開口垂直於該光源開口之縱向延伸。
9. 如申請專利範圍第6項所述之發光裝置，為一燈泡，用以插置於一燈具，且更包括一罩體，設置於該光源插座之上方，並包覆該發光元件。