发光元件以及发光模组的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种发光元件以及发光模组，发光元件包括基板、多个发光二极管结构以及连接端口；基板具有第一表面及第二表面；这些发光二极管结构包括第一群组及第二群组，第一群组发光二极管结构配置于第一表面的一侧，第二群组发光二极管结构配置于第一表面的另一侧；连接端口包括至少一开口、第一连接垫以及第二连接垫，第一连接垫以及第二连接垫电性耦接至这些发光二极管结构的至少一部分，连接端口通过开口与其他元件耦接。本发明发光元件的第一连接垫以及第二连接垫位于第一群组及第二群组发光二极管结构之间，发光元件易于通过上述连接垫来组装，如此，发光元件可通过机器自动化组装，而实现大量生产以及高产出。
【专利说明】
发光元件以及发光模组
技术领域
[0001]本发明是有关于一种发光元件以及发光模组。
【背景技术】
[0002]发光二极管(Light emitting d1de, LED)为一种半导体元件，其发光原理是将电能转换为光能。详细而言，发光二极管藉由对化合物半导体施加电流，以通过电子与空穴的结合将过剩的能量以光的形式释出。由于发光二极管的发光现象不是藉由加热发光或放电发光，因此发光二极管的寿命长达十万小时以上。此外，发光二极管更具有反应速度快、体积小、省电、低污染、高可靠度、适合量产等优点，所以发光二极管应用的领域十分广泛，如大型看板、交通信号灯、手机、扫描器、传真机的光源以及发光二极管灯具等。
[0003]—般采用发光二极管的灯丝具有配置在灯丝两端的电极，而上述电极被用来与外部电源电性连接。由于电极配置在灯丝相对的两端，因此灯丝难以组装。一般而言，灯丝必须以人工的方式来组装。因此，组装灯丝的产量低，组装处理时间冗长，且不利于大量生产。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种发光元件及发光模组，其易于组装。
[0005]为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种发光元件，包括基板、多个发光二极管结构及连接端口；基板具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面;多个发光二极管结构包括第一群组发光二极管结构以及第二群组发光二极管结构，该第一群组发光二极管结构配置于该第一表面的一侧，该第二群组发光二极管结构配置于与该第一群组发光二极管结构相对的该第一表面的另一侧;该连接端口包括开口、第一连接垫及第二连接垫;其中，该第一连接垫以及该第二连接垫电性耦接至该些发光二极管结构的至少一部分;该开口暴露该第一连接垫以及该第二连接垫，该连接端口通过该开口与其他元件耦接;该第一群组发光二极管结构与该第二群组发光二极管结构中的至少一个该发光二极管结构所发出的至少一部分光穿过该基板并从该基板的该第二表面发出。
[0006]作为本发明一实施方式的进一步改进，该连接端口配置于该基板的该第一表面，且该连接端口配置于该第一群组发光二极管结构以及该第二群组发光二极管结构之间。
[0007]作为本发明一实施方式的进一步改进，该连接端口配置于该基板的该第二表面，该连接端口还包括贯穿该基板的多个导电通路，该第一连接垫以及该第二连接垫通过该些导电通路电性连接至该些发光二极管结构的至少一部分。
[0008]作为本发明一实施方式的进一步改进，该第一连接垫电性连接至该第一群组发光二极管结构的电极，该第二连接垫电性连接至该第二群组发光二极管结构的电极。
[0009]作为本发明一实施方式的进一步改进，该连接端口还包括配置于该基板上的共用连接垫，该共用连接垫分别电性连接至该第一群组发光二极管结构的另一电极与该第二群组发光二极管结构的另一电极。
[0010]作为本发明一实施方式的进一步改进，该基板为可弯曲基板。[0011 ]作为本发明一实施方式的进一步改进，该发光元件还包括波长转换层，该波长转换层覆盖该第一群组发光二极管结构以及该第二群组发光二极管结构，其中，覆盖该第一群组发光二极管结构的一部分该波长转换层以及覆盖该第二群组发光二极管结构的另一部分该波长转换层分别包括不同的萤光粉组成。
[0012]为实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种发光模组，包括如上所述的发光元件；以及连接元件，该连接元件包括接合表面，其中，该发光元件通过该连接端口的该开口卡合于该连接元件，该连接端口的该第一连接垫与该第二连接垫接合于该连接元件的该接合表面。
[0013]作为本发明一实施方式的进一步改进，该发光元件的数量大于一个，该连接元件包括多个连接部分，各该连接部分具有至少一该接合表面以卡合至少一该发光元件，且各该发光元件与该连接元件之间形成一角度。
[0014]作为本发明一实施方式的进一步改进，该些连接部分彼此连接而使该连接元件形成环状。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:本发明实施例的发光元件以及发光模组中，第一连接垫以及第二连接垫位于第一群组发光二极管结构以及第二群组发光二极管结构之间，因此发光元件易于通过上述连接垫来组装。如此一来，发光元件可通过机器自动化组装，而达到大量生产以及高产出。
[0016]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
【附图说明】
[0017]图1A是本发明一实施例的发光元件的立体示意图；
图1B是图1A的发光元件的爆炸示意图；
图1C是图1A的第一群组发光二极管结构、第二群组发光二极管结构以及连接端口的俯视图；
图2是本发明另一实施例的发光元件的剖面示意图；
图3是本发明又一实施例的发光元件的俯视图；
图4是本发明再一实施例的发光元件的俯视图；
图5A是本发明一实施例的发光模组的立体示意图；
图5B是图5A的连接元件以及发光元件的爆炸示意图；
图5C是图5A的发光模组的爆炸示意图；
图6是本发明另一实施例的发光模组的立体示意图；
图7A本发明一实施例的照明装置的立体示意图；
图7B是图7A的照明装置的爆炸示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合附图所示的【具体实施方式】对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
[0019]图1A是本发明一实施例的发光元件的立体示意图，图1B是图1A的发光元件的爆炸示意图，而图1C是图1A的第一群组发光二极管结构、第二群组发光二极管结构以及连接端口的俯视图。请参考图1A至图1C，在本实施例中，发光元件100包括基板110、多个发光二极管(Light emitting d1de, LED)结构120、130以及连接端口 140。基板110为具有第一表面112以及与第一表面112相对的第二表面114的可弯曲基板或不可弯曲基板，基板110的材料可包括塑胶、橡胶、玻璃、陶瓷、蓝宝石、硅、化合物半导体、铜或铝等至少其中之一。这些发光二极管结构120、130包括第一群组发光二极管结构120以及第二群组发光二极管结构130。第一群组发光二极管结构120配置于第一表面112的一侧，而第二群组发光二极管结构130配置于与第一群组发光二极管结构120相对的第一表面112的另一侧。连接端口 140用于直接与其他元件耦接，其配置于基板110的第一表面112。连接端口 140包括上开口 142、侧开口 144、第一连接垫146以及第二连接垫148。第一连接垫146以及第二连接垫148分别电性耦接至第一群组发光二极管结构120以及第二群组发光二极管结构130的至少一部分。第一连接垫146以及第二连接垫148配置于基板110上，且配置于第一群组发光二极管结构120以及第二群组发光二极管结构130之间。上开口 142直接暴露第一连接垫146以及第二连接垫148，并与连接端口 140侧边的侧开口 144相连通。第一群组发光二极管结构120与第二群组发光二极管结构130的至少其中一个发光二极管结构所发出的至少一部分光穿过基板110并从第二表面114发出。因此，发光元件100可以发出至少两个相对方向的光。较佳地，发光元件100可以发出全方向(omn1-direct1ns)的光。
[0020]在本实施例中，第一群组发光二极管结构120与第二群组发光二极管结构130的这些发光二极管结构122、132可以串联或并联的方式连接。另外，第一连接垫146以及第二连接垫148分别电性连接至第一群组发光二极管结构120的至少两个电极以及第二群组发光二极管结构130的至少两个电极。除此之外，第一连接垫146的电性与第二连接垫148的电性不同。举例而言，第一连接垫146与第二连接垫148的其中之一为正极电极垫，而其中另一为负极电极垫。
[0021]在本实施例中，发光元件100还包括波长转换层150。波长转换层150配置于基板110上，用以接收第一群组发光二极管结构120与第二群组发光二极管结构130所发出的光的至少一部分。波长转换层150暴露连接端口 140以形成上开口 142以及侧开口 144。在本实施例中，波长转换层150的厚度T大于30微米(μπι)。另外，波长转换层150配置于基板110的第一表面112的至少一部分，并且覆盖第一群组发光二极管结构120以及第二群组发光二极管结构130。一部分覆盖第一群组发光二极管结构120的波长转换层150以及另一部分覆盖第二群组发光二极管结构130的波长转换层150可分别包括相同或不同的萤光粉组成。也就是说，举例而言，配置于不同位置的波长转换层150中的萤光粉的材料、元素、浓度或者分布可以相同或不同，使得第一群组发光二极管结构120形成的发光效果，例如是发光颜色、发光亮度或发光强度，相同于或不同于第二群组发光二极管结构130所形成的发光效果。另外，波长转换层150可配置于基板110的第二表面114上。
[0022]在本实施例中，第一表面112的形状为矩形，且第一群组发光二极管结构120以及第二群组发光二极管结构130沿着平行于第一表面112的一侧的方向排列。第一群组发光二极管结构120中的发光二极管结构122的数量可以相同或不同于第二群组发光二极管结构130中的发光二极管结构132的数量。第一群组发光二极管结构120的发光颜色可以相同或不同于第二群组发光二极管结构130的发光颜色。第一群组发光二极管结构120的发光强度可以相同或不同于第二群组发光二极管结构130的发光强度。
[0023]在本实施例中，发光元件100可作为灯丝。在发光元件100中，连接端口140位于第一群组发光二极管结构120与第二群组发光二极管结构130之间。因此，发光元件100通过连接端口 140的开口而易于组装。如此一来，发光元件100可通过机器自动化组装，而达到大量生产以及高产出。另外，发光元件100具有位于上部的波长转换层150以及位于下部的波长转换层150，发光元件100的色温(color temperature)可以藉由调整位于上部的波长转换层150以及位于下部的波长转换层150两者的参数而灵活地调整。因此，来自于上部的波长转换层150的色温以及来自于下部的波长转换层150的色温经混合而形成发光元件100的色温O
[0024]图2是本发明另一实施例的发光元件的剖面示意图。请参考图2，在本实施例中，发光元件10a类似于图1A的发光元件100，两者主要不同之处如下。在本实施例中，连接端口140a配置于基板110的第二表面114上。连接端口 140a还包括贯穿基板110的导电通路160，使得第一连接垫146以及第二连接垫148可以分别电性连接至第一群组发光二极管结构120以及第二群组发光二极管结构130。波长转换层150可以配置于基板110的第二表面114上。
[0025]图3是本发明又一实施例的发光元件的俯视图。请参考图3，在本实施例中，发光元件10b类似于图1A的发光元件100，两者主要不同之处如下。在本实施例中，第一连接垫146电性连接至第一群组发光二极管结构120的至少一电极，且第二连接垫148电性连接至第二群组发光二极管结构130的至少一电极。连接端口 140b还包括共用连接垫149，配置于基板110上。共用连接垫149以相同的电性来连接第一群组发光二极管结构120的电极以及第二群组发光二极管结构130的电极。另外，共用连接垫149的电性不同于第一连接垫146与第二连接垫148的电性，而第一连接垫146的电性和第二连接垫148的电性相同。因此，第一群组发光二极管结构120以及第二群组发光二极管结构130的驱动条件可以扩增，而发光元件10b藉由第一群组发光二极管结构120以及第二群组发光二极管结构130所形成的发光效果亦可以根据上述应用而加以调整。
[0026]图4是本发明再一实施例的发光元件的俯视图，请参考图4。在本实施例中，发光元件10c类似于图1A的发光元件100，两者主要不同之处在于发光元件10c不包括波长转换层 150。
[0027]图5A是本发明一实施例的发光模组的立体示意图，图5B是图5A的连接元件以及发光元件的爆炸示意图，而图5C是图5A的发光模组的爆炸示意图。请参考图1A以及图5A至5C，在本实施例中，发光模组200包括上述实施例的发光元件100、100a、10b或10c(举例而言，发光模组200包括发光元件100)，且发光模组200亦包括连接元件210。连接元件210包括接合表面212。发光元件100通过其连接端口 140的上开口 142或侧开口 144卡合于连接元件
210。连接端口140的第一连接垫146与第二连接垫148可藉由表面粘着技术(Surface-MountTechno logy, SMT )接合于连接元件210的接合表面212。
[0028]在本实施例中，发光元件100的数量大于一个。连接元件210包括多个连接部分
211。这些连接部分211各自具有至少一个接合表面212，用以分别卡合这些发光元件100。发光元件100与连接元件210卡合成多个十字交叉状，且各发光元件100与连接元件210之间形成角度Θ。这些发光元件100与连接元件210之间的角度Θ可以相同或者不同。角度Θ的度数可以小于或等于90度。这些发光元件100可以卡合于连接元件210，并且沿着相同的方向延伸，或者分别沿着多个不同的方向延伸。
[0029]在本实施例中，连接元件210藉由将这些连接部分211的端点相连接而形成环状。连接部分211的数量可以是三个，使连接元件210形成多边形环状(polygon-ring)。连接元件210在每两个相邻连接部分211之间更可包括折叠连接部213，而使连接元件210可以折置。
[0030]图6是本发明另一实施例的发光模组的示意图。请参考图1A以及图6，本实施例的发光模组200a类似于图5A的发光模组200，两者主要不同之处如下。在本实施例中，发光模组200a包括至少两个上述实施例的发光元件100、100a、10b或10c(举例而言，发光模组200包括两个发光元件100)以及连接元件210a。连接元件210a包括接合表面212。这些发光元件100彼此相互耦接，且至少一个发光元件100配置于连接元件210a的接合表面212上。这些发光元件100通过其连接端口 140的上开口 142或侧开口 144相互卡合。
[0031]在本实施例中，连接元件210a包括另一接合表面212，且这些发光元件100分别地配置于这些相对的接合表面212上，而使这些发光元件100可以彼此耦接。这些发光元件100可以卡合于连接元件210a，并且沿着相同的方向延伸，或者分别沿着多个不同的方向延伸。
[0032]图7A本发明一实施例的照明装置的示意图，而图7B是图7A的照明装置的爆炸示意图。请参考图5A、图7A以及图7B，本实施例的照明装置300包括灯座310、灯接头340、托架330以及上述实施例的发光模组200或200a(举例而言，照明装置300包括发光模组200)，与灯罩320。发光模组200配置于灯座310上，而灯罩320亦配置于灯座310上。灯罩320与灯座310定义出容置空间305，而发光模组200配置于容置空间305中。托架330配置于发光模组200与灯座310之间，而托架330和连接元件210相连接以承载发光模组200。灯接头340配置于灯座310下面，并且电性连接发光模组200以及外部电源。
[0033]综上所述，本发明实施例的发光元件、发光模组以及照明装置中，连接端口位于第一群组发光二极管结构以及第二群组发光二极管结构之间，因此发光元件易于通过连接端口来组装。如此一来，发光元件可通过机器自动化组装，而达到大量生产以及高产出。
[0034]应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0035]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种发光元件，其特征在于包括: 基板，具有第一表面以及与该第一表面相对的第二表面； 多个发光二极管结构，包括第一群组发光二极管结构以及第二群组发光二极管结构，该第一群组发光二极管结构配置于该第一表面的一侧，该第二群组发光二极管结构配置于与该第一群组发光二极管结构相对的该第一表面的另一侧；以及 连接端口，该连接端口包括: 开口； 第一连接垫；以及 第二连接垫； 其中，该第一连接垫以及该第二连接垫电性耦接至该些发光二极管结构的至少一部分;该开口暴露该第一连接垫以及该第二连接垫，该连接端口通过该开口与其他元件耦接；该些发光二极管结构中的至少一个该发光二极管结构所发出的至少一部分光穿过该基板并从该基板的该第二表面出光。2.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该连接端口配置于该基板的该第一表面，且该连接端口配置于该第一群组发光二极管结构以及该第二群组发光二极管结构之间。3.根据权利要求1所述的发光元件，其特征在于，该连接端口配置于该基板的该第二表面，该连接端口还包括贯穿该基板的多个导电通路，该第一连接垫以及该第二连接垫通过该些导电通路电性连接至该些发光二极管结构的至少一部分。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的发光元件，其特征在于，该第一连接垫电性连接至该第一群组发光二极管结构的电极，该第二连接垫电性连接至该第二群组发光二极管结构的电极。5.根据权利要求4所述的发光元件，其特征在于，该连接端口还包括配置于该基板上的共用连接垫，该共用连接垫分别电性连接至该第一群组发光二极管结构的另一电极与该第二群组发光二极管结构的另一电极。6.根据权利要求4所述的发光元件，其特征在于，该基板为可弯曲基板。7.根据权利要求4所述的发光元件，其特征在于，该发光元件还包括波长转换层，该波长转换层覆盖该第一群组发光二极管结构以及该第二群组发光二极管结构，其中，覆盖该第一群组发光二极管结构的一部分该波长转换层以及覆盖该第二群组发光二极管结构的另一部分该波长转换层分别包括不同的萤光粉组成。8.一种发光模组，其特征在于包括: 根据权利要求4所述的发光元件；以及 连接元件，该连接元件包括接合表面，其中，该发光元件通过该连接端口的该开口卡合于该连接元件，该连接端口的该第一连接垫与该第二连接垫接合于该连接元件的该接合表面。9.根据权利要求8所述的发光模组，其特征在于，该发光元件的数量大于一个，该连接元件包括多个连接部分，各该连接部分具有至少一该接合表面以卡合至少一该发光元件，且各该发光元件与该连接元件之间形成一角度。10.根据权利要求9所述的发光模组，其特征在于，该些连接部分彼此连接而使该连接元件形成环状。
【文档编号】F21V19/00GK105822920SQ201510467446
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年8月3日
【发明人】王子翔, 蒲计志, 李承鸿
【申请人】璨圆光电股份有限公司