发光二极管的热传导及光度提升结构的改良技术领域
本发明涉及发光二极管，尤其是有关一种发光二极管的热传导及光度提升
结构的改良。
发明背景
目前有关发光二极管支架主要包括有：由一金属片形成的一阴极接脚，其
上端包含一凹槽以固着晶片，以及由另一金属片形成的一阳极接脚等部份所组
成；是为一习知技术，例如，台湾专利公告第506626号“发光二极管的结构改
良”，公告第488616号“发光二极管支架”，公告第486153号“发光二极管支
架”与公告第441860号“发光二极管的支架改良结构”等新型专利，均相继揭
示具有上述典型的传统结构。
在上述专利案中，显示出有关发光二极管支架在结构设计方面的改良，
或增进其功能等课题，来增加产业上的利用价值，例如，公告第506626号“发
光二极管的结构改良”，其主要是于一阴极接脚上端设有至少一个发光二极
管晶片，且该发光二极管晶片是以一导线连接至一阳极接脚上端，另并于该
阴极接脚及阳极接脚上端封装有一胶体，其特征在于该胶体的形状为一圆柱
体顶面凸设有一凸弧面；另如公告第488616号“发光二极管支架”，其是于
导电的金属片上连续冲出复数等距相连的支架单元，每一支架单元包含有对
立的接合部和中央部，其中接合部供连接导线之用，中央部是朝接合部延伸
一承座供固着晶片，该接合部和中央部一端进一步向外延伸，形成第一，第
二接脚和第三，第四接脚，供连接电路之用，使晶片工作时产生的热量能通
过上述接脚迅速散发，以提高发光二极管的散热效率；再如公告第486153号
“发光二极管支架”，其主要是导电的金属片上连续冲出复数等距相连的支
架单元，每一支架单元包含有对立的第一接脚和第二接脚，其中第一接脚上
端形成一第一接点，供连接第一导线之用，第二接脚上端包含一凹槽以固着
晶片，其特征在于该凹槽外侧进一步向上延伸形成一第二接点，供连接第二
导线之用，使第一和第二导线的另一端可分别连接至晶片；又如公告第441860
号“发光二极管的支架改良结构”，其支架是以铜，铁等金属材质一体成型，
在其顶部形成有一碗杯的结构，其碗杯的碗底在平直的承置面以供承置发光
晶片，而在承置面的边围则形成有斜向上延伸的斜壁面，以利将发光晶片的
光束反射向上射出，其特征在于该斜壁面在高出发光晶片承登后的高度以
上，以垂直的徒直形态向碗杯顶端收口而形成一集光区段者；然而由上述种
种先前引证案中，即可发现，在已知的所有传统LED LAMP支架上端均封装有
一透明体，且在阴极碗杯的杯底所有面积范围覆上厚约20μm-100μm左右
的粘着胶(又分银胶，白胶，绝缘胶)来接着LED晶片，但也因该两者造成
妨碍发光余热传导散热的主因，因为无论大、小功率的LED晶片，在导通点
亮中皆因功率不同而生成的各级不同的正比热源，且是否可迅速将该热源传
导散热，必将严重影响该发光二极管可产生的发光效果或照明效率；但底部
涂覆的粘着胶与上部、侧部封装的树脂(A，B胶)均将晶片紧密，细致包封
成巨大的密封体(其比例高倍数于晶片材料的分子与原子)，导致LED LAMP
亮度，品质，效率，寿命皆无法发挥应有的高效率功能。
例如，上述公告第441860号“发光二极管的支架改良结构”专利案，其
虽已揭示在承置面的边围形成向上延伸的斜壁面，以利光束的射出的概念，
但其封装的透明体体积也相对变得很大，不仅占据较大的包装空间，同时，
其传导散热效率也因形成上述的包封成巨大密封体，而变得较差。
因此，如何改变它们的结构设计或组织型态，以增加散热面积，以及如
何同时改善或解决上述为达成二极管的聚光效果而增加碗杯高度，却又引发
封装范围加大所导致的散热不良的缺点等课题，在上述的各参考资料或专利
案中并未被提示或揭露。
发明内容
因此，本发明的主要目的是提供一种发光二极管的热传导及光度提升结
构的改良，其主要是针对阴极接脚上端的区域，作空间结构的改变，缩小封
胶于晶片与碗杯接触面的体积比例，即在碗杯最底部至少再包括有一大于晶
片的部(可呈圆形、方形、菱形等)及在所述凹部外边的一沟槽；使所述发
光二极管在封装时，该封装材料的范围被限定在该碗杯的凹部与沟槽之内：
并且，因封装材料的表面张力与所述凹部与沟槽构成组织配置，使封装效果
更稳固；同时，使该封装范围被尽可能减到最小，而较旧法节省成本。再者，
该发光二极管本体外部不为封装材料所包覆，碗杯所承载的晶片因工作时所
累积的热量，将迅速被所述本体及阴极接脚等部份传导至外部释放。
本发明的另一目的是提供所述复层式(碗杯及其凹部)结构，该碗杯的倾
斜杯壁可视需要而延伸其长度，以减少二极管的光线散射，用以增加聚光效果，
但不会如习知者，必须相对增加封装的体积。
本发明的再一目的是提供一种发光二极管的支架结构改良，其主要是针对以铸
造或粉末冶金方式一体成型的支架单元，该单元部是包括有阴极部与阳极部主
体区，和以一非直切的计画分割路径产生不同而彼此相对的切割端面积，该等
端面同时使上述的单元部具有一大于习知者的散热表面积；尤其是所述计画分
割路径是沿该二极管轮廓周边延伸布置，而可以保持碗杯的一体性(即不受切
割)外，更可获得较大碗杯的配置面积，以供承置更大或更多量的晶片，来因
应各种不同额定功率的二极管。
本发明所提供的一种发光二极管的热传导及光度提升结构的改良，是主要
以一体成形的支架单元所构成，该单元包括有一用以固定晶片的碗杯的中央
部，与相互连接包含有至少两支架的一阴极部，以及至少一导线所述晶片与一
阳极部等所构成；其中：
该中央部设有一腔室，形成一第一层碗杯，所述第一层碗杯的一杯底与该
碗杯的一杯口间，具有一向上倾斜延伸的壁；该第一层碗杯的杯底设有一凹部，
形成一第二层碗杯，以供承置至少一发光晶片。
所述的发光二极管的热传导及光度提升结构的改良，其设有一沟槽介于该
第一层碗杯与第二层碗杯之间。
所述的支架单元为一圆柱体。
所述的支架单元为一方形体。
所述阴极部为一实心体。
所述阴极部为一空心体。
所述阴极部内界定有一空心槽室。
所述空心槽室的内缘面具有一几何轮廓的组织。
所述空心槽室是设为圆柱构形。
所述空心槽室是设为方形柱构形。
所述空心槽室是朝外渐扩柱状构形。
所述的空心槽室内表面设有散热沟，藉以增加散热面积。
所述的阴极部与阳极部的外侧面设有散热沟，藉以增加散热面积。
本发明是有关一种发光二极管的热传导及光度提升结构的改良，其优点是
指改变阴极支架上的结构设计和组织型态，使能增加散热与光效(聚光)的作
用，进而可大幅提升发光二极管的散热的作用、亮度、可靠度与使用寿命。
附图说明
图1A是本发明的俯视示意图；
图1B是图1A的外观示意图；
图1C是图1B的剖面示意图；
图1D是图1B的立体断面示意图；
图1E是本发明另一实施例示意图；
图1F是本发明再一实施例示意图；
图1G是本发明又一实施例示意图；
图2A是图1A的修正实施例图；
图2B是图1B实施例封装后的平面剖视图；
图2C是图1C实施例封装后的平面剖视图；
图2D是图1D实施例封装后的平面剖视图；
图2E是图1E的修正实施例图；
图2F是图1F的修正实施例图；
图2G是图1G的修正实施例图；
图3A是本发明的一修正实施例的俯视图；
图3B是本发明的一修正实施例的俯视图；
图3C是本发明的一修正实施例的俯视图；
图3D是图3A的立体图；
图3E是图3B的立体图；
图3F是图3C的立体图；
图4A是本发明的一修正实施例的俯视图；
图4B是本发明的一修正实施例的俯视图；
图4C是本发明的一修正实施例的俯视图；
图4D是图4A的立体图；
图4E是图4B的立体图；
图4F是图4C的立体图；
图5A是本发明另一种可行实施例的俯视示意图；
图5B是图5A的外观示意图；
图5C是图5B的剖面示意图；
图5D是图5B的立体断面示意图；
图5E是本发明另一实施例示意图；
图5F是本发明再一实施例示意图；
图5G是本发明次一实施例示意图；
图6A是本发明另一种可行实施例的俯视示意图；
图6B是图6A的外观示意图；
图6C是图6B的剖面示意图；
图6D是图6B的立体断面示意图；
图6E是本发明另一实施例示意图；
图6F是本发明再一实施例示意图；
图6G是本发明次一实施例示意图；
图7A是本发明的一修正实施例的俯视图；
图7B是本发明的一修正实施例的俯视图；
图7C是本发明的一修正实施例的俯视图；
图7D是图7A的立体图；
图7E是图7B的立体图；
图7F图是图7C的立体图；
图8A是本发明的一修正实施例的俯视图；
图8B是本发明的一修正实施例的俯视图；
图8C是本发明的一修正实施例的俯视图；
图8D是图8A的立体图；
图8E是图8B的立体图；
图8F是图8C的立体图；
图9是本发明的支架单元10所界定的槽室形成朝外渐扩构形的立体断面示意
图。
图号说明
10支架单元
10A第一支架
10B第二支架
10C第三支架
10D第四支架
A1第一区域
A2第二区域
A3第三区域
A4第四区域
C中央部
11阴极部
113A第一层碗杯
M1杯口
E1杯底
W1杯壁
G1沟槽
W杯璧
113B第二层碗杯
114实心体
114A散热沟
115空心体
115A柱体
116凹凸面
117凸缘
12阳极部
13发光晶片
14接脚
15，15’几何切断面
15a，15b端面
具体实施方式
对于本发明的详细构造，应用原理，作用与功效，请参照附图所作的说明，
可得到完全的了解。
请参图1A，1B及1C，本发明的发光二极管的热传导及光度提升结构的改良，
主要是针对一第一支架10A，一第二支架10B，一第三支架10C，及一第四支架10D
所共同界定上端的一支架单元10，所述支架单元10适合以注射，压铸或粉末冶
金等方式一体成形加以设成圆柱体，方形体等形态，且该支架单元10的外侧面
可设成平滑面，或设具有凹凸构形或峰谷相连的散热沟114A(图号是标示在图
2)的设计。该支架单元10的中央部C设有一腔室，形成一第一层碗杯113A，所
述第一层碗杯113A的一杯底E1与该碗杯113A的一杯口M1间，具有一向上倾斜延
伸的壁W1，该杯璧W1在一个可行的实施例中，是可视需要而延伸其长度，用以
增加所述二极管的聚光效果；该第一层碗杯113A的杯底E1设有一凹部，形成一
第二层碗杯113B，以供承置至少一发光晶片15；该第一层碗杯113A与第二层碗
杯113B之间，包含有一沟槽G1，让所述二极管于封装时，所浇注的封装材料，
因本身的表面张力及所述第二层碗杯113B与该沟槽G1的组织布置，使封装结构
及效果更稳固，也由于该张力作用及封装材料浇注量的控制，容易形成一最小
封装范围，以节省成本。且，该封装材料的披覆范围被限定在所述第二层碗杯
113B及该沟槽G1之内；因此，如上述第一层碗杯113A的壁W1为以一角度向上倾
斜延伸的长度，不会受到限制，且可阻止液态封装材料向外扩散，因此，该发
光二极管的本体和外部不被封装材料所包覆，该第二层碗杯113B所承载的发光
晶片13因工作时所累积的热量得藉该支架单元10本体，阴极部11，阳极部12，
第一支架10A，第二支架10B，第三支架10C及10D第四支架等，将该热量传导至
该发光二极管的本体外部加以消散，相较习知者无法兼顾同时聚光效果与散热
效率的缺点，可藉由本发明的结构布置与空间形态而获得解决。
在本发明所采用较佳的实施例中，是包括至少一几何切断面15，请参图
1A，2A，显示该几何切断面15是从该支架单元10的一边延续，然后以接近第
一层碗杯113A的轮廓切割，通过该支架单元10的另一相对边终止，令所述支
架单元10区分为一阴极部11与一阳极部12两部分。因此，该阴极部11与阳极
部12具有在一铅垂面上彼此相对的端面15A，15B；该端面15a，15b是明显形
成一较习知结构更大的散热表面积的构造，亦即，上述的散热面积除该阴极
部11与阳极部12之外，更包含了所述端面15a，15b的面积总合。所述发光晶
片13的一面紧贴该阴极部11，且该发光晶片15的另一面以至少一导线连接至
阳极部12，以构成一完整回路：其中所述的支架10A，10B，10C及10D适合设
为一长接脚14型态者，该支架10A，10B与所述阴极部11是一体成形连接的型
态，该支架10C及10D与所述阳极部12亦为一体成形连接，且所述与该阴极部
11或阳极部12连接的支架长度及数量可依需要而增减。请参图2A，2B，是提
供另一可行的实施例，在为使所述支架单元10增加散热表面积的概念下，令
该支架单元10本体的表面，沿该支架单元10的每一边的轴向形成峰谷连续布
置型态的几何形状或锯齿状轮廓组织，以形成绵密的凹凸构形的散热沟
114A，增加散热表面积以促进散热效率。
本发明可将所述支架单元10的阴极部11设成一实施体114(如图1D)或
空心体115(如图1E)，又该空心体115所界定的槽室可再向下延伸一悬空状
态的柱体115A(如图1G)，以利空气对流及增加散热表面积。在一个修正的
实施例中，方形体与长方形体的支架单元10的空心体115或柱体115A之内部
表面，也可设置复数个凹凸面116(请参图1G)的组织，来增加散热面积。
代表性地来说，上述结构设计，主要是沿着支架单元10的碗杯113A轮廓
外围路径切割，以形成该阴极部11与阳极部12，及所述阴阳极部11，12在纵
向上的相对端面15a，15b；因此，该支架单元10的散热表面积被明显增加，
而有助于提升其散热效果。在上述实施例的说明中，使该实施例的说明及图
式，亦可推导以下的特征及条件：
图1A，3A，7A，是教示至少一几何切断面15或/及15’的具体实施例；
因此，该支架单元10被区分了两个以上的区域，在图3A，7A中，是包括了一
第一区域A1，一第二区域A2，一第三区域A3，一第四区域A4。其亦反映出所
述每一区域A1，A2，A3，A4分别因该非直切形的几何切断面15，15’而彤成
彼此相对的弯曲切割端面15a，15b，令该支架单元10的散热表面积总合被尽
量地增加
每一几何切断面15或/及15’至少应沿该支架单元10的轮廓布置，一方
面可保持所述碗杯113A，113B的完整性；另一方面，可让该碗杯113A，113B
在所配置的分割区域上，具有较大尺寸或面积，因为相对地，可使该碗杯
113A，113B被植入固着至少一个发光晶片13(未在图中显示)，随着发光晶
片13数量的变更，可使所述发光二极管因应多种发光强弱或颜色变换(例如
红光，黄光，蓝光等不同颜色的发光晶片13被植入于同一第二层碗杯113B)
的电子资讯装置，而使所述支架单元10在相同体积下，具有较大应用范围。
上述支架单元10所界定之内部，可采实心或中空状态的设计，并且，该
10支架单元表面，各15，15’几何切断面所形成的端面，该支架单元10所界
定的内部等部分，可选择布置该几何形态或锯齿状轮廓组织，以增加整体的
散热表面积。
上述支架单元10所界定的槽室是趋近于一圆柱状构形：然而，将该槽室
采取其它形态，如圆锥(请参图9)或方形体或其它几何构形或其它朝外渐
扩构形，将是可以理解的；同理，上述该峰谷或锯齿状组织采取其它形态，
例如：凹、凸缘等几何构形来加以变更修正，亦属可加以演绎或推导的设计。
综合以上所述可知，本发明的发光二极管的热传导及光度提升结构的改
良，令该发光二极管的散热表面积被尽可能增加，不仅极具产业上利用性，
且其结构与空间形态的设计亦与习知者不同，在此之前未见公开使用的情
形，确能产生优于习知者所无法具备的功能及优点，确已显现相当大的进步
性，合于专利法新型专利相关要件的规定，爰依法提出申请专利，谨请早日
赐准，是所至盼。
需陈明者，以上所述是本发明一较佳具体的实施例，若依本发明的构想
所作的改变，例如：支架数量增减，碗杯阶层数等，其产生的功能作用，仍
未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内，合予陈明。