TW201407748A - 發光二極體燈條 - Google Patents
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Abstract
一種發光二極體燈條，其包括電路板及固定於所述電路板上的發光二極體封裝元件，所述電路板上對應所述發光二極體封裝元件形成有安裝槽，所述電路板於安裝槽內設置有第一接觸電極與第二接觸電極，所述發光二極體封裝元件包括發光二極體晶片及與發光二極體晶片電連接的第一電極和第二電極，所述發光二極體封裝元件收容於所述安裝槽內，第一電極、第二電極分別與第一接觸電極、第二接觸電極電連接。
Description
本發明涉及半導體照明領域，尤其涉及一種發光二極體燈條。
發光二極體（Light Emitting Diode，LED）作為一種高效的發光源，具有環保、節能、壽命長等諸多特點，已經被廣泛的運用於各種領域，比如運用於液晶顯示器的背光源之中。
在顯示成像領域，一般將多個發光二極體封裝元件間隔設置在電路板上構成燈條（Light Bar），再將燈條設置於背光模組或燈板上。其中，所述多個發光二極體封裝元件藉由焊點固定於所述電路板上並與所述電路板的電路結構電性連接。這將增加燈條的整體厚度，不利於燈條的薄型化。
有鑒於此，有必要提供一種薄型化的發光二極體燈條。
一種發光二極體燈條，其包括電路板及固定於所述電路板上的發光二極體封裝元件，所述電路板上對應所述發光二極體封裝元件形成有安裝槽，所述電路板於安裝槽內設置有第一接觸電極與第二接觸電極，所述發光二極體封裝元件包括發光二極體晶片及與發光二極體晶片電連接的第一電極和第二電極，所述發光二極體封裝元件收容於所述安裝槽內，第一電極、第二電極分別與第一接觸電極、第二接觸電極電連接。
在本發明中，該電路板上對應發光二極體封裝元件設有安裝槽，所述發光二極體封裝元件對應收容於該安裝槽內，這能有效降低發光二極體燈條的整體厚度。
請同時參閱圖1和圖2，本發明第一實施例的發光二極體燈條100包括一電路板20及固定於該電路板20上的發光二極體封裝元件10。該電路板20上對應所述發光二極體封裝元件10形成有安裝槽23。該電路板20包括相對設置的上下表面。該安裝槽23貫穿該電路板20的上下表面。該電路板20於安裝槽23內設置第一接觸電極21和第二接觸電極22。所述發光二極體封裝元件10收容於該安裝槽23內並分別與第一接觸電極21和第二接觸電極22電連接。
請同時參閱圖3和圖4，所述發光二極體封裝元件10包括一散熱塊13、設置於該散熱塊13上的發光二極體晶片15、圍繞發光二極體晶片15設置的反射杯16、分別設置於反射杯16相對兩側的第一電極11和第二電極12、分別連接散熱塊13與第一電極11和第二電極12的絕緣層14以及容置於反射杯16內並覆蓋於發光二極體晶片15上的透明封裝層17。
該第一電極11和第二電極12分別由該反射杯16的底部延伸至該反射杯16的側壁並分別抵接於電路板的第一接觸電極21和第二接觸電極22上。該第一電極11和第二電極12的內表面緊密地貼合於該反射杯16的外壁上。
該第一電極11和第二電極12的截面形狀大致呈“L”形。該第一電極11和第二電極12外露於該反射杯16的底部。該第一電極11和第二電極12均由導電性、延展性良好的金屬板體一體彎折形成，比如銀、銅、金。具體地，可以先在該金屬板體的上表面開設一“V”形凹槽，然後將金屬板體的一端沿著該“V”形凹槽的開口方向朝向該金屬板體的另一端彎折即可形成一“L”形電極。
該散熱塊13由導熱性良好的金屬材質構成，用以將發光二極體晶片15工作過程中產生的熱量導出。該散熱塊13包括相對設置的頂面和底面。該發光二極體晶片15設置於該散熱塊13的頂面並藉由導線（未標示）分別與反射杯16底部的第一電極11和第二電極12電連接。
該絕緣層14由塑膠材質構成，用於絕緣性隔斷該散熱塊13與該第一電極11和第二電極12。該絕緣層14相對設置於該散熱塊13的兩側並位於該第一電極11、第二電極12與散熱塊13之間，以保證發光二極體封裝元件10在使用過程中的電氣安全性。
該發光二極體晶片15位於該反射杯16的底部。在本實施例中，該反射杯16和絕緣層14由相同的材質構成並一體成型。在其他實施例中，該反射杯16和絕緣層14的材質可以不同，且該反射杯16和絕緣層14可以分別成型。
該透明封裝層17為矽膠、環氧樹脂或其他高分子構成的透明材料。該透明封裝層17位於反射杯16內並覆蓋該發光二極體晶片15。較佳地，該透明封裝層17還包含螢光粉，以用於轉換該發光二極體晶片15發出的光線。
請同時參閱圖5和圖6，該電路板20上對應所述發光二極體封裝元件10形成有安裝槽23。該電路板20包括相對設置的上下表面，該安裝槽23縱向貫穿該電路板20的上下表面。該電路板20由導熱性和絕緣性良好的材質構成，比如氮化鋁陶瓷。該安裝槽23位於該電路板20的一側，即該安裝槽23由該電路板20的一側邊向內凹陷形成。在本實施例中，該安裝槽23為兩個且並排設置於該電路板20的同一側。在其他實施例中，該安裝槽23可以為多個，且安裝槽23可以交替、分別設置於該電路板20的兩側。
該電路板20於安裝槽23內設置有一第一接觸電極21、一第二接觸電極22及一導熱件25。
所述導熱件25、第一接觸電極21、第二接觸電極22分別設於電路板20的安裝槽23內的不同側壁上。該第一接觸電極21和第二接觸電極22設置於該電路板20位於安裝槽23內的兩相對側壁上。該導熱件25鄰近該第一接觸電極21和第二接觸電極22設置於該電路板20位於安裝槽23內的另一側壁的底部。該電路板20上還設置連接兩相鄰第一接觸電極21和第二接觸電極22的連接電極24。
該第一接觸電極21和第二接觸電極22自該電路板20的上表面沿著該電路板20位於安裝槽23內的側壁面垂直向下延伸。該第一接觸電極21和第二接觸電極22的頂部與該電路板20的上表面平齊。該第一接觸電極21和第二接觸電極22的底部與該電路板20的下表面保持一定距離。
該導熱件25自該電路板20的下表面沿著該電路板20位於安裝槽23內的側壁面垂直向上延伸。該導熱件25的底部與該電路板20的下表面平齊。該導熱件25的頂部與該電路板20的上表面保持一定距離。該導熱件25與散熱塊13的材質相同，均由導熱性良好的同種金屬構成，比如銀、銅、鋁。進一步地，為了減少該導熱件25與該電路板20之間的熱阻，該導熱件25的材質也可以與該電路板20相同。更進一步地，為了提高導熱效率，該導熱件25的散熱面積比該散熱塊13的散熱面積大。
上述連接電極24將兩相鄰安裝槽23中的其中一安裝槽23內的第一接觸電極21與另一安裝槽23內的第二接觸電極22電連接。該連接電極24嵌設於該電路板20的上表面上。可以理解地，為了方便該連接電極24的設置，可以預先在該電路板20的上表面上成型一嵌槽，再將連接電極24嵌設於該嵌槽內並分別與兩相鄰安裝槽23的其中一安裝槽23內的第一接觸電極21和另一安裝槽23內的第二接觸電極22電連接。
在其他實施例中，該第一接觸電極21和第二接觸電極22以及導熱件25可以嵌設於該電路板20位於安裝槽23內的側壁上，該連接電極24可以貼裝於該電路板20的上表面上。
請再次參閱圖1和圖2，在組裝該發光二極體燈條100的過程中，將發光二極體封裝元件10嵌入並對應收容於安裝槽23內。該發光二極體封裝元件10向電路板20的側邊出光，即該發光二極體燈條100為側向式發光結構。
該發光二極體封裝元件10的第一電極11和第二電極12分別與安裝槽23內的第一接觸電極21和第二接觸電極22電連接。該發光二極體封裝元件10的散熱塊13緊密地貼合於該安裝槽23內的導熱件25上。所述連接電極24將電路板20位於相鄰的安裝槽23內的其中一安裝槽23內的第一接觸電極21和另一安裝槽23內的第二接觸電極22電連接，從而將相鄰的發光二極體封裝元件10彼此串聯在一起。
該發光二極體封裝元件10在形狀尺寸上與該安裝槽23對應一致。該發光二極體封裝元件10嵌入並對應收容於該安裝槽23內。該發光二極體封裝元件10的頂面與該電路板20側緣平齊。
請參閱圖7和圖8，示出了本發明第二實施例的發光二極體燈條100a。第二實施例所述發光二極體封裝元件10與第一實施例中發光二極體燈條100的不同之處在於，第二實施例所述發光二極體封裝元件10朝向所述電路板20的上表面或下表面方向出光，即該發光二極體燈條100a為頂部發光結構。
該發光二極體封裝元件10的出光面與該電路板20的上表面平齊。該發光二極體封裝元件10的底面與該電路板20的下表面平齊。該發光二極體封裝元件10底部的散熱塊13的側面與所述導熱件25相抵接。
該發光二極體封裝元件10底部的散熱塊13的底面與空氣相接觸並將發光二極體封裝元件10工作時產生的一部分熱量散發到空氣之中去。進一步地，還可以將該發光二極體燈條100a設置於一散熱器（圖未示）上，該發光二極體封裝元件10底部的散熱塊13直接與該散熱器緊密貼合，用以將發光二極體封裝元件10產生的大量熱量迅速導出。
在本發明中，該發光二極體燈條100、100a的電路板20上對應發光二極體封裝元件10設有安裝槽23，該發光二極體封裝元件10嵌入並對應收容於該安裝槽23內。這能有效降低發光二極體燈條100、100a的整體厚度，將該發光二極體燈條100、100a設置於背光模組中時，可以進一步薄化整個顯示設備的厚度。同時側向式發光的發光二極體燈條100與頂部發光的發光二極體燈條100a之間可以相互轉換，只需從該側向式發光的發光二極體燈條100或者頂部發光的發光二極體燈條100a上取下發光二極體封裝元件10並重新調整該發光二極體封裝元件10嵌入該電路板20的角度即可得到預想的出光分佈，省時省力免拆解。
可以理解地，本發明第二實施例所述的發光二極體燈條100a中的安裝槽23根據實際需要還可設置於該電路板20的中央。
另，本發明第一實施例所述的發光二極體燈條100和第二實施例所述的發光二極體燈條100a中，該電路板20的上表面上還可以設置一第一引線端子（圖未示），該第一引線端子的一端與連接電極24電連接，該第一引線端子的另一端與外部電源（圖未示）的陽極電連接，位於該電路板20最外側的兩個安裝槽23內的其中一安裝槽23內的第一接觸電極21和另一安裝槽23內的第二接觸電極22藉由導線(圖未示)電連接，該電路板20上進一步設置一第二引線端子（圖未示），該第二引線端子的一端與所述導線電連接，該第二引線端子的另一端與外部電源的陰極連接，從而將相鄰安裝槽23內的發光二極體封裝元件10彼此並聯在一起。
綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100、100a．．．發光二極體燈條
10．．．發光二極體封裝元件
11．．．第一電極
12．．．第二電極
13．．．散熱塊
14．．．絕緣層
15．．．發光二極體晶片
16．．．反射杯
17．．．透明封裝層
20．．．電路板
21．．．第一接觸電極
22．．．第二接觸電極
23．．．安裝槽
24．．．連接電極
25．．．導熱件
圖1係本發明第一實施例的發光二極體燈條的俯視圖。
圖2係圖1中所示發光二極體燈條當所有發光二極體封裝元件均收容於安裝槽內時沿II-II線的剖視圖。
圖3係圖1中所示發光二極體燈條的發光二極體封裝元件剖視圖。
圖4係圖1中所示發光二極體燈條的發光二極體封裝元件俯視圖。
圖5係圖1中所示發光二極體燈條的電路板的俯視圖。
圖6係圖5中所示電路板沿VI-VI線的剖視圖。
圖7係本發明第二實施例的發光二極體燈條的俯視圖。
圖8係圖7中所示發光二極體燈條當所有發光二極體封裝元件均收容於安裝槽內時沿VIII-VIII線的剖視圖。
100．．．發光二極體燈條
10．．．發光二極體封裝元件
11．．．第一電極
12．．．第二電極
13．．．散熱塊
14．．．絕緣層
15．．．發光二極體晶片
16．．．反射杯
20．．．電路板
21．．．第一接觸電極
22．．．第二接觸電極
23．．．安裝槽
24．．．連接電極
25．．．導熱件
Claims (11)
- 一種發光二極體燈條，其包括電路板及固定於所述電路板上的發光二極體封裝元件，其改良在於：所述電路板上對應所述發光二極體封裝元件形成有安裝槽，所述電路板於安裝槽內設置有第一接觸電極與第二接觸電極，所述發光二極體封裝元件包括發光二極體晶片及與發光二極體晶片電連接的第一電極和第二電極，所述發光二極體封裝元件收容於所述安裝槽內，第一電極、第二電極分別與第一接觸電極、第二接觸電極電連接。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈條，其中，所述發光二極體封裝元件還包括圍繞所述發光二極體晶片設置的反射杯，所述第一電極、第二電極由反射杯的底部延伸至反射杯的側壁，並分別抵接於電路板的第一接觸電極、第二接觸電極上。
- 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體燈條，其中，所述第一電極、第二電極分別設置於反射杯的相對兩側，所述第一接觸電極、第二接觸電極分別設置於所述電路板位於安裝槽內的相對兩側壁上。
- 如申請專利範圍第3項所述之發光二極體燈條，其中，所述發光二極體封裝元件及對應的安裝槽均為多個，所述電路板上還設置連接電極，所述連接電極將電路板位於不同的安裝槽內的相鄰兩接觸電極電連接，從而將相鄰的發光二極體封裝元件彼此串聯或並聯在一起。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈條，其中，所述電路板包括相對設置的上表面和下表面，所述發光二極體封裝元件向所述電路板的上表面或下表面方向出光。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈條，其中，所述安裝槽位於所述電路板的一側，所述安裝槽由所述電路板的一側邊向內凹陷形成，所述發光二極體封裝元件向所述電路板的側邊出光。
- 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈條，其中，所述發光二極體封裝元件還包括散熱塊，所述發光二極體晶片設置於所述散熱塊上，所述第一電極、第二電極與散熱塊電絕緣，所述電路板於安裝槽內還設置有導熱件，所述發光二極體封裝元件的散熱塊與所述電路板的導熱件熱接觸。
- 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈條，其中，所述散熱塊遠離發光二極體晶片的底面貼設於所述導熱件上。
- 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈條，其中，所述導熱件、第一接觸電極、第二接觸電極分別設於電路板的安裝槽內的不同側壁上。
- 如申請專利範圍第7項所述之發光二極體燈條，其中，所述散熱塊的側面貼設於所述導熱件上。
- 如申請專利範圍第10項所述之發光二極體燈條，其中，所述導熱件設於電路板的安裝槽內的側壁底部。
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