本发明涉及一种发光二极管灯源， 并且特别涉及一种外观近似灯泡并可 容置控制模块电路的发光二极管灯源。 背景技术

随着半导体发光元件的应用日益普及， 由于发光二极管具有省电、耐震、 反应快、 适合量产等等许多优点， 使其成为一种新兴的光源。 一般来说， 以 发光二极' ¾作为光源的照明装置多使用高功率的发光二� ��管， 据以产生足够 的光线强度。 然而， 高功率的发光二极管虽能提供足够的照明， 但也带来散 热的问题。举例来说，发光二极管于运行中产 生的热能若未能及时散逸出去， 将使发光二极管受到热冲击， 进而影响发光效率并减少使用寿命。

传统的发光二极管的照明装置中， 其散热构件通常具有多个用以散热的 鰭片， 且上述多个鳍片常常需要紧贴搭载发光二极管 的载台， 以求能达到较 高的散热效率。 然而， 高功率的发光二极管对应的多个鳍片常常占据 较大空 间， 且若要求多个鳍片紧贴于搭载发光二极管的载 台， 将对照明装置的空间 利用造成限制。

此外， 若要将控制电路一并容置于照明装置中， 则照明装置往往需要考 虑控制电路的受热问题， 而不易做成类似灯泡的外观形状。 如此一来， 发光 二极管的照明装置可能因为无法搭配灯座套筒 或者装置灯泡的载具的尺寸， 以至于无法任意替换传统的灯泡。

因此，如何充分利用照明装置的空间，使多个 鳍片可设置于适当的位置， 不限于紧贴搭载发光二极管的载台。 并且， 如何减少控制电路受热， 使其可 容置于照明装置， 成为现在以高功率的发光二极管作为光源的照 明装置的设 计重点。 发明内容

本发明的一目的在于一种发光二极管灯源，可 减少控制模块电路的受热， 使控制模块电路能容置于发光二极管灯源中。 并且， 发光二极管灯源可做成 近似灯泡的外观形装， 使其可以任意替换传统的灯泡。

依据本发明的一具体实施例， 本发明的发光二极管灯源， 包含控制模块 电路、 外壳、 能量转换构件、 热导管以及散热构件。 外壳包含顶面及侧壁， 用以容置控制模块电路。 能量转换构件包含基板、 基板固定件以及至少一发 光二极管， 发光二极管位于基板上， 基板与基板固定件连接， 且基板固定件 与控制模块电路电性连接用以驱动能量转换构 件。 热导管包含平坦部、 延伸 部以及接触部， 能量转换构件的基板与基板固定件位于平坦部 的上， 延伸部 位于外壳中并向一方向延伸。 散热构件包含多个鳍片， 所述多个鳍片分别接 触接触部。 控制模块电路位于能量转换构件与散热构件之 间。

于实际应用中， 散热构件具有容置空间， 接触部容置于容置空间中并与 所述多个鳍片接触， 且热导管贯穿控制模块电路。 此外， 散热构件可具有第 一散热部以及第二散热部，且第一散热部与第 二散热部形成所述的容置空间。 其中， 第一散热部与第二散热部可以至少一螺丝互相 锁固， 使接触部固定于 容置空间。 另外， 第一散热部与第二散热部可以至少一卡勾互相 卡持， 使接 触部固定于容置空间。

再者， 于实际应用中， 其中外壳更包含底面， 且散热构件可包含至少一 锁固孔， 用以搭配至少一螺丝锁固散热构件于底面。 此外， 散热构件与电路 容置构件的底面可以至少一卡勾卡持。 以及， 延伸部包覆绝热套管， 用以减 少热导管于外壳中放热。 此外， 顶面可为均光器， 用以扩散能量转换构件产 生的光能。

另外， 于实际应用中， 外壳还容置连接器， 连接器与控制模块电路电性 连接， 提供控制模块电路以及能量转换构件运行所需 的电能。 在此， 发光二 极管灯源还可包含灯座， 连接器与灯座电性连接， 且灯座适于安装在灯座套 筒并用以耦接外部电源。 此外， 发光二极管灯源可具有外观形状， 且外观形 状近似于灯泡。

综上所述， 本发明的发光二极管灯源具有固定结构外观而 可包含不同数 量及不同发光效率的发光二极管， 并可充分利用发光二极管灯源的空间。 特 别的是， 控制电路可设置于能量转换构件与散热构件之 间， 并且发光二极管 灯源可安装于一般的灯座套筒， 用以替换传统的灯泡。

关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明 详述及所附图式得到进一 步的了解 附图说明

图 1为本发明的一具体实施例的发光二极管灯源� �立体视图。

图 2为本发明的一具体实施例的发光二极管灯源� �剖面图。

图 3A为本发明的一具体实施例的第一散热构件的� ��体视图。

图 3B为本发明的另一具体实施例的第一散热构件� ��立体视图。

图 4A为发光二极管灯源的能量转换构件及载台的� ��视图。

图 4B为能量转换构件、 载台及部分热导管沿图 4A中线 Z-Z的剖面图。 图 5为根据一具体实施例的能量转换构件、 载台及部分热导管的剖 面图。

图 6为根据另一具体实施例的能量转换构件、 载台及部分热导管的剖面 图。

图 7为根据再一具体实施例的能量转换构件、 载台及部分热导管的剖面 图。

图 8为根据又一具体实施例的能量转换构件、 载台及部分热导管的剖面 图。

其中， 附图标记说明如下：

1： 发光二极管灯源

10： 能量转换构件 102: 发光半导体结构

104： 基板 104a: 基板的底面

106、 106'： 基板固定件 106a: 第一凹陷部

106b: 第二凹陷部 106c: 外电极

106d: 通孔 106e: 基板固定件的底面

106f: 凹陷 108 : 封装材料

12： 电路容置构件 120: 控制模块电路

122： 连接器 124a: 上表面

124b: 下表面 126: 电路板

14： 热导管 140 : 平坦部

142： 延伸部 144: 接触部 16： 散热构件 16a: 第一散热部

160： 鳍片 162: 容置空间

162a: 凹槽 164: 螺孔

166： 锁固孔 168 : 凸起部

169： 卡勾

18： 均光器

19： 灯座 190: 绝缘层

22： 载台 222: 载台的通孔

24： 金属线 26: 透镜

Ll、 L2: 电源线 具体实施方式

请一并参见图 1与图 2， 图 1为本发明的一具体实施例的发光二极管灯 源的立体视图。 图 2为本发明的一具体实施例的发光二极管灯源� �剖面图。 其中图 2为图 1的立体视图中，沿发光二极管灯源的中线 A-A，由 Z方向剖面 的剖面图。

如图所示， 发光二极管灯源 1具有一结构外观包含能量转换构件 10、 电 路容置构件 12、 热导管 14、 散热构件 16、 均光器 18以及灯座 19。 其中， 电 路容置构件 12包含上表面 124a以及下表面 124b。热导管 14包含平坦部 140 以及接触部 142。 散热构件 16包含多个鳍片 160。 另一方面， 所述结构外观 可包含一外壳， 此外壳可有顶面以及侧壁， 其中， 外壳的顶面可对应至均光 器 18， 外壳的侧壁可对应至电路容置构件 12的侧壁。 另外， 外壳更可包含 一底面， 对应至电路容置构件 12的下表面 124b。

能量转换构件 10从上表面 124a透出，且能量转换构件 10包含至少一发 光二极管， 用以产生光能。 于实务中， 能量转换构件 10主要功能在于提供发 光二极管以发光， 但不限于何种方式搭载所述多个发光二极管。 举例来说， 能量转换构件 10可包含基板及基板固定件， 所述发光二极管可位于基板上， 基板与基板固定件连接以露出所述发光二极管 。 其中， 所述发光二极管可形 成于基板上； 或者， 所述的发光二极管可为一种以半导体制程制作 的发光二 极管芯片， 固晶于基板上； 或者， 能量转换构件 10的基板固定件可包含第一 凹陷部以及与第一凹陷部连通的第二凹陷部， 基板接触热导管 14 的平坦部 140并与第二凹陷部连接， 所述发光二极管露出于第一凹陷部。

电路容置构件 12于第一平面 124a与第二平面 124b之间具有容置空间， 所述的容置空间用以容置控制模块电路 120。此外， 电路容置构件 12还容置 连接器 122， 连接器 122与控制模块电路 120电性连接并提供控制模块电路 120以及能量转换构件 10运行所需的电能。 另外， 控制模块电路 120与连接 器 122可架设于电路板 126上。 并且， 发光二极管灯源 1包含灯座 19， 连接 器 122与灯座 19电性连接，且灯座 19适于安装在灯座套筒 20并用以耦接外 部电源。 于实务中， 灯座 19还具有绝缘层 190， 绝缘层 190将灯座 19区分 出两个导电区域， 分别连接外接电源的正负极。举例来说， 电源线 L1及电源 线 L2可分别用以电性连接连接器 122及外部电源的正负极。 控制模块电路 120中央可具有通孔， 供热导管 14贯穿而过， 另一方面， 控制模块电路 120 也可以是一种分布式的电路， 设于热导管 14周围。

热导管 14包含平坦部 140、 延伸部 142以及接触部 144， 其中平坦部接 触能量转换构件 10， 延伸部 142位于电路容置构件 12中， 并向能量转换构 件 10外侧的一方向延伸， 接触部 144贯穿下表面。 于实务中， 热导管 14为 一种中空结构的设计， 所述中空结构可为圆筒形状且具有毛细结构， 其中可 填入高导热率的物质， 以此加快导热效率。 此外， 由于延伸部 142位于电路 容置构件 12中， 且电路容置构件 12内部可包含若干电路， 为了防止延伸部 142于电路容置构件 12内散逸热量，延伸部 142周围可包覆一层绝热套管 (未 示出)， 用以减少热导管 14于电路容置构件 12中放热。

散热构件 16包含多个鳍片 160， 其中每一鳍片 160分别接触热导管 14 的接触部 144。 于实务中， 散热构件 16的外观可为一圆柱体， 其中每一鳍片 160可平行于接触部 144延伸的方向并分别呈辐射状， 自圆柱体的中心向外 延伸。 此外， 散热构件 16的中可具有容置空间 162， 每一鳍片 160分别接触 容置空间 162并向外延伸。 热导管 14的接触部 144可容置于容置空间 162 中， 以此与所述多个鳍片 160接触。值得注意的是， 散热构件 16的外观不限 定为所述的圆柱体，散热构件 16中的多个鳍片 160还可垂直接触部 144的延 伸方向， 且所述多个鳍片 160可互相层叠形成一种矩形立方体。 此外， 每一 鳍片 160皆可具有通孔， 接触部 144穿过通孔以接触每个鳍片 160。 承接上述，散热构件 16可包含至少一锁固孔，用以搭配至少一螺丝� ��固 散热构件 16于电路容置构件 12的下表面 124b。 于实务中， 散热构件 16不 限于使用螺丝锁固于下表面 124b，散热构件 16与电路容置构件 12的下表面 124b还可使用至少一卡勾卡持。

均光器 18设置于电路容置构件 12外侧的上表面 124a， 且能量转换构件 10位于均光器 18与上表面 124a之间， 均光器 18用以扩散能量转换构件 10 产生的光能。于实务中，均光器 18可搭配螺丝或者是卡勾固定于上表面 124a。 此外， 均光器 18可为平板或者是曲面的形状， 在此不加以限定。 以本具体实 施例而言， 均光器 18为一种曲面的形状， 使得由能量转换构件 10发出的光 线的于穿透均光器 18介质时，其入射角可小于全反射角，可减少� ��量转换构 件 10产生的光能的全反射效应，进而使可透出均� ��器 18的流明 (lumen)增加。

整体来说， 发光二极管灯源 1具有近似于灯泡的外观形状。 沿着 Z方向 来看， 电路容置构件 12位于能量转换构件 10与散热构件 16之间，进而使控 制模块电路 120能容置于发光二极管灯源 1中， 使其可以任意替换传统的灯 泡。

另一方面， 为了使散热构件 16更能稳固地将热导管 14的接触部 144容 置于容置空间 162中，散热构件 16可再分为两个半部，所述两个半部形成容 置空间 162, 并且两个半部彼此连接以固定容置于容置空间 162中的接触部 144。 举例来说， 散热构件 16可分为第一散热部以及第二散热部， 且第一散 热部与第二散热部形成容置空间。 以下将特别就散热构件 16的第一散热部， 搭配附图说明。

请一并参见图 2与图 3A， 图 3A为本发明的一具体实施例的第一散热构 件的立体视图。 如图所示， 第一散热部 16a包含多个鳍片 160， 且具有凹槽 162a。 于实务中， 第一散热部 16a的凹槽 162a与第二散热部 (未示出)的凹槽 互相搭配， 可形成所述容置空间 162， 用以容置热导管 14。 此外， 第一散热 部 16a与第二散热部可包含多个螺孔 164， 再搭配螺丝可互相锁固， 以此夹 紧热导管 14。 同理， 第一散热部 16a与第二散热部也可包含卡勾， 使其互相 以卡勾卡持， 以夹紧热导管 14。

举例来说， 请参见图 3B， 图 3B为本发明的另一具体实施例的第一散热 构件的立体视图。 如图所示， 第一散热部 16a与第二散热部可分别包含凸起 部 168， 并且凸起部 168连接一卡勾 169，使第一散热部 16a与第二散热部能 互相以卡勾 169卡持， 以夹紧热导管 14。 于实务中， 第一散热部 16a与第二 散热部可分别包含卡勾及能与卡勾搭配的卡合 构件， 用以彼此卡持， 使得第 一散热部 16a与第二散热部可彼此紧密贴合。值得注意的 是， 图 3B仅示出凸 起部 168与卡勾 169的一种可能的例子， 当然卡勾 169可设置于其它适当的 地方用以卡接第一散热部 16a与第二散热部。

另外， 第一散热部 16a与第二散热部可分别包含锁固孔 166， 用以搭配 搭配螺丝锁固于电路容置构件 12的下表面 124b。于实务中，第一散热部 16a 与第二散热部不限于使用螺丝锁固于下表面 124b， 第一散热部 16a与第二散 热部与电路容置构件 12的下表面 124b还可使用至少一卡勾卡持。

一般来说， 发光二极管灯源的能量转换构件可搭配载台或 者其它适当的 构件， 使得能量转换构件能稳固的装置于发光二极管 灯源中， 并且可使能量 转换构件能接触热导管的平坦部， 以加强其散热效率。 以下列举若干能量转 换构件与载台的具体实施例， 以详细说明能量转换构件与载台的结构以及相 对关系。

请参阅图 4A及图 4B。 图 4A为发光二极管灯源的能量转换构件及载台 的俯视图。 图 4B为能量转换构件、载台及部分热导管沿图 4A中线 Z-Z的剖 面图。 根据一较佳具体实施例， 能量转换构件 10包含发光半导体结构 102、 基板 104及基板固定件 106。 发光半导体结构 102即前述的发光二极管。 能 量转换构件 10位于基板 104上。 基板固定件 106包含第一凹陷部 106a以及 与第一凹陷部 106a连通的第二凹陷部 106b， 基板 104接触平坦部 140并与 第二凹陷部 106b连接， 发光半导体结构 102则露出于第一凹陷部 106a。 载 台 22亦形成有通孔 222， 以供电线通过， 所述电线可用以提供能量转换构件 10的电能。

承接上述， 发光半导体结构 102为独立的芯片， 再固晶于基板 104上。 发光半导体结构 102并以金属线 24拉线至基板固定件 106的内电极上，再通 过与基板固定件 106上的与内电极连接的外电极 106c焊接的电线以与控制模 块电路电性连接。 基板 104上再以封装材料 108固定或密封发光半导体结构 102及金属线 24。 基板固定件 106再利用螺丝经由通孔 106d锁固于载台 22 上。 封装材料 108亦具有光学调制功能， 例如当封装材料 108的轮廓形成如 图 4B所示的突出状时， 封装材料 108则具有聚光的效果。

根据一较佳具体实施例， 能量转换构件 10并且包含一透镜 26， 设置于 基板固定件 106上。此透镜 26亦具聚光的效果，但本发明不以此为限。经� �� 适当地设计透镜 26两侧的曲率而可呈现出汇聚光线或是发散光� ��的效果，以 满足不同的光学调制的需求。 于实际应用上， 发光二极管灯源的光学调制效 果尚需一并考虑光学调制构件的透镜结构的光 学特性。 值得一提的是， 本发 明的光学调制构件的透镜结构并不限一般的凸 透镜。 举例来说， 若透镜结构 于中间处具有一凹陷， 因此透镜结构可大致聚焦成环状。

请继续参阅图 4A及图 4B。 补充说明的是， 基板固定件 106可利用先埋 入金属材质的导线架至模具中， 再射出液晶塑料 (Liquid Crystal Plastic, LCP) 的方式制造，致使该导线架于第一凹陷 106a内露出该内电极，并于基板固定 件 106上露出外电极 106c。另外，发光半导体结构 102亦得以串接方式拉线， 如图 4B的虚线所示。此时， 图 4B中的发光半导体结构 102仅保留一条金属 线 24与基板固定件 106电性连接。若基板 104具有线路，例如于制程中形成 线路的半导体基板或具有金属披覆线路的电路 板， 则发光半导体结构 102可 先拉线至基板 104上， 再通过基板 104与基板固定件 106电性连接。 若基板 104设计上不需担负电性连接媒介， 则基板 104可采用金属或其它高导热率 的材质， 以增加由发光半导体结构 102产生的热传导至平坦部 140的热传导 效率。

请参阅图 5， 图 5为根据一具体实施例的能量转换构件、 载台及部分热 导管的剖面图。与图 4A与图 4B不同的是， 图五的基板 104完全容置于第二 凹陷 106b，因此基板固定件 106的底面 106e略突出于基板 104的底面 104a (用 以与平坦部 140接触)。 对应地， 平坦部 140则突出于载台 22。 平坦部 140 突出的高度略大于基板 104的底面 104a凹入的深度，以确保基板 104紧贴平 坦部 140。

基于相同的设计理由， 平坦部 140可仅略微突出于载台 22， 而基板固定 件 106的底面 106e则与基板 104的底面 104a大致共平面， 同样可达到上述 确保紧贴的目的。而于图 4B所示的结构中，若基板固定件 106与平坦部 140 间有空隙存在时，可事先将导热胶涂于基板固 定件 106底面或平坦部 140上， 以使导热胶可充满空隙。 当然， 于图 5所示的结构中， 导热胶亦可事先涂于 基板固定件 106的底面 106e或平坦部 140上， 以充满因底面 106e或平坦部 140的表面粗糙所形成的空隙。

请参阅图 4B及图 6。 图 6为根据另一具体实施例的能量转换构件、载� � 及部分热导管的剖面图。与图 4B不同的处在于， 图 6的发光半导体结构 102 直接形成于基板 104上， 例如基板 104本身即为半导体基板 (例如硅基板)。 因此， 发光半导体结构 102可整合地于半导体制程， 轻易地形成于基板 104 上。 并且， 直接形成于半导体基板 104的发光半导体结构 102的电极可事先 整合于基板 104上，使得整个能量转换构件 10仅需两个拉线作业，大幅提升 制程的稳定性。

请参阅图 4B及图 7。 图 7为根据再一具体实施例的能量转换构件、载� � 及部分热导管的剖面图。与图 4B不同之处在于， 图 7的发光半导体结构 102 并非设置于如图 4B的基板 104上， 而是直接设置于具有一凹陷 106f的基板 固定件 106'。 此外， 于实际运用中， 基板固定件 106'亦可直接为一平板， 发 光半导体结构 102直接设置于其上。 其它关于图 4B的能量转换构件 10的说 明， 于此亦有适用， 不再赘述。 '

请参阅图 7及图 8。 图 8为根据又一具体实施例的能量转换构件、 载台 及部分热导管的剖面图。与图 4B不同之处在于， 图 8的发光半导体结构 102 是直接形成于基板固定件 106'上。 当然， 于实际运用中， 基板固定件 106'亦 可直接为一平板。 前述关于图 6的能量转换构件 10的说明， 于此亦有适用， 不再赘述。

补充说明的是， 每一发光二极管灯源的载台亦可形成有通孔， 以供所述 的电线通过。 此外， 控制模块电路另通过与连接器电性连接的电线 以与连接 器电性连接。 接着， 连接器连接至一外部电源， 以获取控制模块电路用以控 制能量转换构件运行所需的电能，并提供能量 转换构件将电能转换成光能 (例 如发光二极管的能量转换)所需的电能。

综上所述， 本发明的发光二极管灯源具有近似灯泡的外观 形状而可包含 发光二极管， 并可充分利用发光二极管灯源的空间， 将控制模块电路容置于 其中， 进而通过热导管的设计， 传递发光二极管所散发的热能至多个鰭片以 散热。 特别的是， 若于热导管的延伸部包覆绝热套管， 更可有效减少控制模 块电路于电路容置构件中的受热。另一方面， 本发明可搭配更多的散热构件， 使得本发明的照明装置的散热效率可大幅提升 。 也就是说， 通过本发明的热 导管的设计， 使得发光二极管于运行中产生的热能可及时散 逸出去， 减少发 光二极管受到热冲击， 进而提升发光效率并增加使用寿命。

通过以上较佳具体实施例的详述， 希望能更加清楚描述本发明的特征与 精神， 而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本 发明的范畴加以限制。 相反地， 其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安 排于本发明所欲申请 的专利范围的范畴内。