JP2013162121A - 一体化多層式照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一体化多層式照明装置の提供。
【解決手段】一体化多層式照明装置は、ベース、発光素子及びリードフレームを包含し、そのうち、ベースは一体成形可能で、適当な成形方式を利用して発光ユニットを直接内部に設置したベースとされ得て、該ベースは発光ユニットを設置するチャンバを有し、金属材料で製造され、金属材料の優れた熱伝導効率により、直接発光素子が発光する時に発生する熱エネルギーを吸収し並びにスピーディーに外部環境空間に伝導し、これによりパッケージ材料の用量を大幅に減らし、並びに製造ステップを簡易化できる。
【選択図】図１

Description

本発明は一種の照明装置に係り、特に一種の、一体化多層式照明装置に関する。

ＬＥＤの発光原理は半導体固有の特性を利用しており、それはそれまでの白熱灯管の放電、発熱発光原理とは異なり、電流を順方向に半導体のｐｎ接合に流入させる時に光線を発射できる。ゆえに、ＬＥＤは冷光源（ｃｏｌｄ ｌｉｇｈｔ）と称される。ＬＥＤは高い耐久性、長寿命、軽量でコンパクト、少ない電力消費量、及び水銀等の有害物質を含有しない等の長所を有するため、広く照明設備産業中に応用されており、且つそれは通常、ＬＥＤアレイパッケージ方式で電子看板、交通信号等の商業領域に応用される。

特許文献１には、一種の多層式アレイ型発光ダイオードのパッケージ構造が記載され、それは、金属基板、パッケージモジュールブロック、リードフレーム及びカバーを包含する。該金属基板は該パッケージ構造の最下層に設けられ、該パッケージモジュールブロックは、それぞれ該金属基板と該リードフレームを封止して一体に組み合わせるのに用いられ、該金属基板上にアレイ配列の発光ダイオードチップが取り付けられ、且つ金属基板は金属材質とされ、発光ダイオードと該リードフレームが並びに電気的接続を形成し、該カバーは該パッケージモジュールブロックの中に被覆される。

台湾実用新案公告Ｍ３８７３７５号

しかし、周知の技術の欠点は、各発光ダイオードがパッケージされる時に、パッケージ材料を使用してパッケージモジュールブロックを製造され、パッケージ材料のほとんどはプラスチック樹脂で製造され得るが、一般にプラスチック樹脂の放熱能力は金属材料に遥かに及ばず、放熱能力の不足が厳重に発光ダイオードの使用寿命及び発光性能に影響を与え得るほか、金属基板及びパッケージモジュールブロックは一度の一体成形により形成することはできず、製造ステップが煩瑣となることである。このため、上述の欠点に対して改良を加え、大幅に熱伝導効率を高めると共にパッケージ材料の使用を減らすことが必要である。

本発明は、一種の一体化多層式照明装置を提供し、それは、ベース、複数の発光素子、二つのリードフレームを包含し、該ベースは中心体及び複数の放熱フィンを包含する。該中心体の上部にチャンバが形成され、該チャンバの底面は発光面とされ、該チャンバの内壁面は反射面とされる。そのうち、該中心体を貫通するように中空の二つの管道が設けられている。複数の発光素子は、該発光面の上に設置され、これら発光素子相互の間はワイヤボンディングで接続され、電気的接続を構成する。二つのリードフレームは、それぞれ該二つの管道の中に設置され、並びにこれら発光素子とワイヤボンディングにより接合されて、電気的接続を構成し、そのうち一つの管道中に少なくとも一つの密封体があり、該少なくとも一つの密封体は一つのリードフレームを固定し並びに該管道を封鎖するのに用いられる。

そのうち、該ベースは一体成形可能で、適宜成形方式を利用して該ベースの内部に発光ユニットが設置され得る。詳細に述べると、ベースのチャンバは発光ユニットを直接その中に設置するのに供され得て、特に、ベース全体は金属材料で製造され、金属材料の優れた熱伝導効率により、発光素子が発光する時に発生する熱エネルギーを直接吸収し並びにスピーディーに外部環境空間に伝導し、これにより更にパッケージモジュールブロックを設置する必要なく、パッケージ材料の用量を大幅に減らし、また、製造ステップを簡易化できる。

本発明のある実施例では、カバーで該チャンバの上が被覆され、並びに該中心体と密封接合され、すなわち、チャンバが封鎖され、これによりチャンバが密閉空間を形成し、これにより水気或いは微粒子がチャンバ中に進入不能となり、これにより発光素子及び光学素子の変質劣化が防止される。

さらに、発光面及び反射面の間に構成される相対夾角は２０−７０度の間のいずれかの角度とされ、反射面の発光面に対する設置角度を決定することで、上述の配置関係により、発光素子の投射可能な発光角度範囲が制御される。

本発明の一体化多層式照明装置は、ベース、発光素子及びリードフレームを包含し、そのうち、ベースは一体成形可能で、適当な成形方式を利用して発光ユニットを直接内部に設置したベースとされ得て、該ベースは発光ユニットを設置するチャンバを有し、金属材料で製造され、金属材料の優れた熱伝導効率により、直接発光素子が発光する時に発生する熱エネルギーを吸収し並びにスピーディーに外部環境空間に伝導し、これによりパッケージ材料の用量を大幅に減らし、並びに製造ステップを簡易化できる。

本発明の一体化多層式照明装置の立体図である。 本発明の一体化多層式照明装置の断面図である。 本発明の一体化多層式照明装置の第１実施例表示図である。

本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。

図１を参照されたい。図１は本発明の一体化多層式照明装置の立体図である。図２は本発明の一体化多層式照明装置の断面図である。本発明は一種の一体化多層式照明装置に係り、それは、ベース１、複数の発光素子３及び二つのリードフレーム５を包含する。

ベース１は中心体１１と複数の放熱フィン１３で構成されている。中心体１１及び放熱フィン１３の材質はアルミニウムである。該中心体１１の上部にはチャンバが形成されている。該チャンバの底面は発光面１１１とされる。該チャンバの内壁面は反射面１１３とされる。そのうち、該中心体１１を貫通するように、中空の二つの管道１１５が設けられ、チャンバはパンチプレス、ミリング或いはその他の周知の方法で形成可能である。

放熱フィン１３は中心体１１を中心として外向きに輻射状に配列設置され、隣り合う放熱フィン１３の間にはギャップが設けられている。そのうち、放熱フィン１３の外端に、外向きに分岐構造１３１が延設され、分岐構造１３１の設置により放熱フィン１３の放熱面積が増加される。また、放熱フィン１３の両側面が高低起伏状を呈し、上述の起伏状は略波形或いは鋸歯状を呈し、放熱フィン１３の両側面が高低起伏状を呈する時、両側面が平坦表面を呈するのと比較すると、放熱フィン１３の両側面が高低起伏状を呈する時の表面積は多く増加する。言い換えると、放熱フィン１３はさらに多くの熱エネルギー放出面積を有し、これにより、ベースの放熱能力を大幅にアップする。そのうち、中心体１１及び放熱フィン１３は実心アルミニウム材で製造される。

そのうち、放熱フィン１３の外縁にさらに固定部材１３３を設置可能で、該固定部材１３３の両側壁面もまた高低起伏状を呈し、固定部材１３３の上下側にそれぞれ内向きに突出する固定部１３３ａが設けられ、該固定部１３３ａは物品或いはその他の部品、たとえば、拡散器（ｄｉｆｆｕｓｅｒ）或いはケースと結合するのに用いられる。

発光素子３はいずれも該発光面１１１の上に設置され、発光素子３相互の間は金属導線４がワイヤボンディングされることで電気的接続を構成し、そのうち、発光素子３はアレイ配列方式で該発光面１１１の上に配置され、発光素子３は発光ダイオードチップ或いはその他の適当な発光素子とされ得る。

本発明の好ましい実施例によると、発光面１１１と反射面１１３の上に電気メッキにより光線反射効果を高めるクロム層（図示せず）が形成され、且つ発光面１１１の上のクロム層の上方にさらに電気メッキにより銀層（図示せず）が形成されてもよい。銀層は発光ダイオードチップの実装（ＬＥＤ ｄｉｅ ａｔｔａｃｈｉｎｇ）に便利である。

本発明の実施例において、反射面１１３上にさらに反射カバー（図示せず）が設置されてもよく、反射カバーは発光素子３の発射する光線を受け取り外部空間に反射するのに用いられる。さらに、発光面１１１と反射面１１３の間に形成される相対夾角閘は２０−７０度の間のそのうちの一つの角度が選択され得て、反射面１１３の発光面１１１に対する設置角度が決定されることで、上述の配置関係により、発光素子３の投射する発光角度範囲が制御される。

図２を参照されたい。二つのリードフレーム５はそれぞれ管道１１５中に設置され、並びに発光素子３の間は導線４がワイヤボンディングされることで接続されて電気的接続を構成し、好ましくは、リードフレーム５の両端部がさらに銀メッキされ、リードフレーム５に発光素子３がワイヤボンディングにより接続される。

そのうち、管道１１５中には密封体６があり、図２の実施例において、管道１１５の上下部分にそれぞれ密封体６が充填されて、管道１１５が封じられる。密封体６はリードフレーム５を固定し及びリードフレーム５を中心体１１において絶縁するほか、管道１１５を封じて水気のチャンバ中への進入を防止する。そのうち、二つのリードフレーム５と発光素子３は金線でワイヤボンディングされる。

密封体６の材質は、ガラス、セラミック及びエポキシ樹脂の少なくとも一つとされる。そのうち、密封体６の形成は、高温環境中で液体状のガラス、セラミック、エポキシ樹脂を充填し、液体状のガラス、セラミック、エポキシ樹脂を凝固させることで密封体６を形成する。

図３を参照されたい。それは本発明の一体化多層式照明装置の第１実施例表示図である。本発明の一体化多層式照明装置はさらに蛍光層７を設置してもよく、蛍光層７は発光素子３を被覆し、発光素子３の光線がいずれも蛍光層７を通過し得る時、蛍光層７と混光作用を発生する。本発明の一体化多層式照明装置はさらにカバー８を設置してもよい。カバー８はチャンバの上を被覆し、並びに中心体１１と密封接合されてチャンバを封鎖する。そのうち、カバーの形式は球形状及び平面状の少なくとも一つとされ、カバーの材質はガラス及びシリコーン樹脂の少なくとも一つとされる。

以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。

１ ベース
１１ 中心体
１１１ 発光面
１１３ 反射面
１１５ 管道
１３ 放熱フィン
１３１ 分岐構造
１３３ 固定部材
１３３ａ 固定部
３ 発光素子
４ 金属導線
５ リードフレーム
６ 密封体
７ 蛍光層
８ カバー
閘 夾角

本発明の実施例において、反射面１１３上にさらに反射カバー（図示せず）が設置されてもよく、反射カバーは発光素子３の発射する光線を受け取り外部空間に反射するのに用いられる。さらに、発光面１１１と反射面１１３の間に形成される相対夾角θは２０−７０度の間のそのうちの一つの角度が選択され得て、反射面１１３の発光面１１１に対する設置角度が決定されることで、上述の配置関係により、発光素子３の投射する発光角度範囲が制御される。

１ ベース
１１ 中心体
１１１ 発光面
１１３ 反射面
１１５ 管道
１３ 放熱フィン
１３１ 分岐構造
１３３ 固定部材
１３３ａ 固定部
３ 発光素子
４ 金属導線
５ リードフレーム
６ 密封体
７ 蛍光層
８ カバー
θ 夾角

Claims (16)

1. 一体化多層式照明装置において、
   ベースであって、中心体及び複数の放熱フィンを包含し、該中心体の上部にチャンバが形成され、該チャンバの底面が発光面とされ、該チャンバの内壁面は反射面とされ、そのうち、該中心体を貫通するように中空の二つの管道が設けられた、上記ベースと、
   複数の発光素子であって、該発光面の上に設置され、これら発光素子相互の間はワイヤボンディングで接続され、電気的接続を構成する、上記複数の発光素子と、
   二つのリードフレームであって、それぞれが該管道の中に設置され、並びにこれら発光素子とワイヤボンディングにより接合されて、電気的接続を構成し、そのうち一つの該管道中に少なくとも一つの密封体が設けられ、該密封体は該リードフレームを固定し並びに該管道を封鎖する、上記二つのリードフレームと、
   を包含することを特徴とする、一体化多層式照明装置。
2. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、該中心体と該放熱フィンの材質はアルミニウムとされることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
3. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、該チャンバはパンチプレス及びミリングの少なくとも一方により形成されることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
4. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、これら発光素子はアレイ配列方式で該発光面の上に配置されることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
5. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、これら発光素子は発光ダイオードとされることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
6. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、該発光面と該反射面の上に電気メッキによりクロム層が形成されることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
7. 請求項６記載の一体化多層式照明装置において、該発光面の上の該クロム層の上方にさらに電気メッキにより銀層が形成されることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
8. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、これら二つのリードフレームとこれら発光素子が金線を用いたワイヤボンディングにより接続されることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
9. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、該密封体の材料がガラス、セラミック及びエポキシ樹脂の少なくとも一つとされることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
10. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、該リードフレームの両端部に銀メッキがされることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
11. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、反射カバーをさらに包含し、該反射カバーは該反射面の上に設置されることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
12. 請求項１０記載の一体化多層式照明装置において、該発光面と該反射面の間に構成される夾角が２０−７０度の間とされることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
13. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、蛍光層をさらに包含し、該蛍光層はこれら発光素子を被覆することを特徴とする、一体化多層式照明装置。
14. 請求項１記載の一体化多層式照明装置において、カバーを包含し、該カバーは該チャンバの上の被覆し、並びに該中心体と密封接合されて該チャンバを封鎖することを特徴とする、一体化多層式照明装置。
15. 請求項１４記載の一体化多層式照明装置において、該カバーが球形状又は平面状の少なくともいずれかとされることを特徴とする、一体化多層式照明装置。
16. 請求項１４記載の一体化多層式照明装置において、該カバーの材質がガラス及びシリコーン樹脂の少なくとも一方とされることを特徴とする、一体化多層式照明装置。

Images