CN101539278A - 发光二极管组合 - Google Patents

Abstract

一种发光二极管组合，其包括若干发光二极管，每一发光二极管包括一基座、一安装于基座上的发光二极管芯片及电性连接至芯片的第一引脚及第二引脚，每一发光二极管还包括若干自基座延伸出的扣脚，该第一引脚及第二引脚与相邻的发光二极管的第一引脚及第二引脚相连接，这些扣脚与相邻的发光二极管相扣接。本发明的发光二极管组合可根据需求自由装配，具有较高的灵活性。此外，发光二极管组合不需要电路板的支持，节省了整体的制造成本。

Description

发光二极管组合

技术领域

本发明涉及一种发光二极管组合，特别是指一种可自由装配的发光二极管组合。

背景技术

随着发光效率的提升，发光二极管已被越来越广泛地应用到各个领域当中，如住宅照明灯、工业照明灯及交通指示灯等等。在这些应用当中，通常将大量的发光二极管串接到多块电路板上，以便将电流同时输入进这些发光二极管内，进而驱动其发出光线。另外，由于发光二极管工作时会产生大量的热量，如若这些热量得不到及时散发，将会导致发光二极管的发光效率下降，故此，这些灯具内还安装相关的散热设施以确保发光二极管的正常运作。但是，由于灯具的尺寸有限，如何在灯具的有限空间内合理地安置多块电路板及相应的散热设施，以同时兼顾发光二极管的电流供应及对外散热，是当前较为棘手的问题。

为此，相关厂商设计出了各种解决方案，如美国Relume Corporation公司在美国专利第5,857,767号所揭示的一种发光二极管灯具，其包括一金属散热器及若干安装于散热器表面的发光二极管。该散热器的安装面上依次形成一绝缘层及一导电层，以将电路板和散热器合并为一体，省去额外安装电路板的空间。若干凹孔开设于散热器表面并贯穿导电层，以将该导电层分隔成若干互不连通的导电轨迹。发光二极管的基座设置于凹孔上，二引脚则分别固定于相邻的分离的导电轨迹上，从而同时实现与散热器的电性及机械连接。发光二极管工作时，其所需的电流从电源通过导电轨迹输入，其产生的热量则通过散热器输出至周围的空气中。

但是，该种发光二极管灯具的发光二极管的数量及排列方式受散热器所影响而存在众多制约：由于散热器的导电轨迹的限制，发光二极管只能安装在散热器的预定位置处，而不能根据需要进行自由排配；此外，由于散热器的安装面积大小限制了发光二极管的可安装数量，如欲在灯具内配备更多的发光二极管，就需将整个散热器更换成面积更大的散热器，导致发光二极管灯具的成本上升。

发明内容

有鉴于此，实有必要提供一种可自由装配的发光二极管组合。

一种发光二极管组合，其包括若干发光二极管，每一发光二极管包括一基座、一安装于基座上的发光二极管芯片、固定至基座上的一第一引脚及一第二引脚及若干自基座延伸出的扣脚，第一引脚及第二引脚分别连接至相邻发光二极管的第二引脚及第一引脚，这些扣脚分别扣接至相邻发光二极管上。

与现有技术相比，本发明的发光二极管组合的相邻的发光二极管通过扣脚实现相互间的机械连接，通过第一引脚及第二引脚实现相互间的电气连接，因此，发光二极管组合不需借助电路板即可正常运作，从而节省了制造电路板的成本。此外，由于不会受到电路板的大小或其导电轨迹的限制，发光二极管的数量可自由调配，相互之间的排列亦可灵活组合，以适应多种不同的需求。

下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明第一实施例的发光二极管组合的立体组装图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的仰视图。

图4是图1的侧视图。

图5是图1中的单个发光二极管的立体图，其中该发光二极管的透镜被移去以方便观察其内部结构。

图6是图5的俯视图。

图7是图5的仰视图。

图8是图5的侧视图。

图9是本发明第二实施例的发光二极管组合中的发光二极管的俯视图。

图10是本发明第三实施例的发光二极管组合的俯视图。

图11是图10的仰视图。

图12是本发明第四实施例的发光二极管组合的俯视图。

图13是图12的仰视图。

图14是本发明第五实施例的发光二极管组合的俯视图。

图15是图14的仰视图。

图16是本发明第六实施例的发光二极管组合的俯视图。

图17是图16的仰视图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明的第一实施例的发光二极管组合200由若干发光二极管20彼此焊接而成。

请一并参阅图5，每一发光二极管20包括一正六边形的基座22、一粘接于基座22上的发光二极管芯片23、二分别插设于基座22相对两侧的第一引脚24及第二引脚26及一固定至基座22上且包封住芯片的封胶29(如图1)。

请一并参阅图6至图8，在本实施例中，基座22由陶瓷制成，可以理解地，基座22还可采用现有技术中其他导热且绝缘的材料制成，以在散发芯片23热量的同时对第一引脚24及第二引脚26绝缘。该基座22的顶面的中部区域向下凹陷出一正六边形的凹槽220，用于容置芯片23。该凹槽220的内径小于基座22的外径，由此，基座22环绕凹槽220的外侧部分形成一环形的台阶222，供第一引脚24及第二引脚26插设。三扣脚28自基座22的外侧面水平向外辐射而出，每一扣脚28包括一矩形的横梁280及一形成于横梁280末端的梯形的扣合部282(如图7)，其中扣合部282用于嵌入相邻的发光二极管20的基座22内，横梁280则用于将相邻的发光二极管20隔开预定的距离。该三扣脚28的底面均与基座22的底面共面；该三扣脚28的顶面设置为低于第一引脚24及第二引脚26的底面，以与第一引脚24及第二引脚26隔开距离(如图8)。请一并参阅图3及图7，三缺口224相对于三扣脚28交替地环设于基座22的底面周缘，其中每一缺口224均呈梯形，且水平向外贯穿基座22的外侧面，以收容相邻发光二极管20的相应扣脚28的扣合部282，从而将这些发光二极管20扣接成一整体，实现发光二极管组合200的机械连接。

请再一并参阅图2及图4，第一引脚24及第二引脚26均为完全平行于扣脚28的金属片，其相对设置于靠近基座22的顶面，以与扣脚28隔开距离(如图4)。每一第一引脚24及第二引脚26均包括一穿设于台阶222内的固定部240、260及一自固定部240、260水平向外延伸的矩形的连接部242、262(如图6)，其中连接部242、262的尺寸远小于固定部240、260的尺寸。每一固定部240、260的内侧部分呈弧形，其暴露于凹槽220的底部，且通过金线(图未示)连接至芯片23的正负电极(图未示)，以实现每一发光二极管20内部的电气连接；每一固定部240、260的外侧部分呈矩形，其略微凸伸出基座22的外侧面，以增加第一引脚24及第二引脚26的机械稳定性。第一引脚24的连接部242的末端开设一大致呈圆形的凹部244，第二引脚26的连接部262的末端则水平向外凸伸出一大致呈圆形的凸片264。如图2所示，该凹部244用于收容一相邻发光二极管20的第二引脚26的凸片264，而该凸片264则用于嵌入另一相邻发光二极管20的第一引脚24的凹部244内，从而实现这些发光二极管20间的外部电气接续。该凹部244的深度大于凸片264的厚度，当凸片264容置于凹部244内时，凹部244的内周面与凸片264的顶面将共同形成一较浅的凹坑248(如图1)，以方便焊锡。

如图1所示，所述封胶29呈半球形，其由透明的绝热性材料制成，如环氧树脂或硅胶。该封胶29用于将芯片23所发出的光线会聚至一预设的光束内，从而实现对外部的照明。

请一并参阅图1-4，组装该发光二极管组合200时，将每一发光二极管20的三扣脚28的扣合部282扣入相邻三发光二极管20的基座22的三缺口224内，并使该每一发光二极管20的三缺口224收容另外三相邻发光二极管20的三扣合部282，由此完成发光二极管组合200的机械连接；与此同时，将该每一发光二极管20的第二引脚26的凸片264嵌入一相邻的发光二极管20的第一引脚24的凹部244内，并使该每一发光二极管20的第一引脚24的凹部244容置另一相邻的发光二极管20的第二引脚26的凸片264，由此完成发光二极管组合200的电气连接。

与现有技术相比，该第一实施例的发光二极管组合200的每一发光二极管20可通过其扣脚28固定相邻的发光二极管20，并可通过其第一引脚24及第二引脚26电性连接相邻的发光二极管20。故此，本发明的发光二极管组合200在无电路板支持的情况下即可完成自身的电气及机械连接，从而省去了制造电路板的成本。此外，由于没有导电轨迹及电路板的制约，发光二极管20的数量及相互之间的排列关系可根据需要自由调整，具有较大的灵活性。

可以理解地，为使发光二极管组合200在单位面积内能产生更大的光强，可对发光二极管20的构造作相应的改进，使相邻的发光二极管20间紧密贴合。请参阅图9，示出了本发明第二实施例中的发光二极管20a，其与第一实施例的发光二极管20主要区别在于其第一引脚24a、第二引脚26a及扣脚28a均被缩短。在该第二实施例中，第一引脚24a仅保留其部分固定部240a以完全收容于基座22a内，第二引脚26a则保留完全收容于基座内22a的部分固定部260a及自基座22a向外凸伸的凸片264a。基座22a的相应区域开设一暴露出第一引脚24a的部分最外端的开孔226a，以收容相邻发光二极管20a的第二引脚26a的凸片264a。三扣脚28a则均只保留其扣合部282a，以完全嵌入相邻的基座22a的底面的缺口(图未示)内。这些发光二极管20a组装成一体后，每一发光二极管20a的基座22a的每一侧边均将与相邻的发光二极管20a的基座22a的相应对边紧密贴合。由于发光二极管20a相互之间不存在空隙，单位面积内可排设更多的发光二极管20a，本实施例中的发光二极管组合(图未示)的整体发光强度因此得到提升。

还可以理解地，该基座20a的形状不仅限于正六边形，其还可以为其他正多边性，如正四边形。如图10-11，示出了本发明第三实施例的发光二极管组合(图未标)。不同于第二实施例中的发光二极管20a，为实现相互之间的机械及电气连接，本实施例中的发光二极管20b、20b’被设置为构造不同的两类：第一类的发光二极管20b的基座22b相对两侧的上部分别插设入第一引脚24b及第二引脚26b，其下部反向向外延伸出二扣脚28b。基座22b底面于靠近其另外相对两侧的位置处开设二缺口224b(如图11)，以容置相邻第二类的发光二极管20b’的扣脚28b’。为确保相邻发光二极管20b、20b’间的电气连接，基座20b的相应位置处分别开设二开孔226b，以分别暴露出第一引脚24b及第二引脚26b的部分最外端。第二类的发光二极管20b’的基座22b’的相对两侧亦分别插设入第一引脚24b’及第二引脚26b’，另外相对两侧则反向延伸出二扣脚28b’。第一引脚24b’及第二引脚26b’均部分凸伸出基座22b’外以形成二凸片244b’、264b’，以嵌入第一类的发光二极管22b的开孔226b内，并分别与相应的第二引脚26b及第一引脚24b接触，从而完成发光二极管组合的电气连接。第二类的发光二极管20b’的基座22b’底面于靠近第一引脚24b’及第二引脚26b’的位置处分别开设二缺口224b’，以容置第一类的发光二极管20b的扣脚28b，从而完成发光二极管组合的机械连接。在该第三实施例中，第二类的发光二极管20b’连接上下两侧的第一类的发光二极管20b，其起到一纵向连接作用；第一类的发光二极管20b则连接左右两侧的第二类的发光二极管20b’，其起到一横向连接作用。

可以理解地，为确保发光二极管20b、20b’制造的一致性，上一实施例中的第一类型的发光二极管20b与第二类型的发光二极管20b’还可设计成具有相同的构造。如图12-13所示，其为本发明的第四实施例。每一发光二极管20c的基座22c相邻两侧分别向外延伸出二扣脚28c；每一发光二极管20c的底面于靠近其另外相邻两侧开设二缺口224c，以分别容置相邻二发光二极管20c的相应二扣脚28c。该第三实施中的发光二极管20c的其他组件，如第一引脚24c、第二引脚26c、凸片264c以及开孔226c的构造及位置则与第三实施例中的相同。经由此种设计，每一发光二极管20c均可实现纵向及横向连接，从而避免因发光二极管20c类型不同而需分开设计及制造。

还可以理解地，第二实施例中的基座20b的形状还可为正多边形中的正三角形，如图14-15，示出了本发明的第五实施例。基于相邻发光二极管20d、20d’间的电气及机械连接考虑，这些发光二极管20d、20d’需设计成不同构造的两类：第一类型的发光二极管20d的基座22d的两外侧面分别插设入第一引脚24d及第二引脚26d，并于相应区域开设二开孔226d，以暴露第一引脚24d及第二引脚26d的部分最外端。第一类型的发光二极管20d的基座22d的三外侧面分别向外延伸出三扣脚28d，以分别扣入相邻的三第二类型的发光二极管20d’内。第二类型的发光二极管20d’的基座22d’的两外侧面亦分别插设入第一引脚24d’及第二引脚26d’，其中第一引脚24d’及第二引脚26d’均部分凸伸出基座22d’形成二凸片244d’、264d’，以分别收容于相邻二第一类型的发光二极管20d的相应的二开孔226d内，并与二开孔226d内的第一引脚24d及第二引脚26d相抵接。该第二类型的发光二极管20d’的底面于靠近其三外侧面的位置处分别开设三缺口224d’，以收容相邻三第一类型的发光二极管20d的相应三扣脚28d。在该第五实施例中，第一类型的发光二极管20d起一主动连接作用，第二类型的发光二极管20d’则被动连接。

可以理解地，为使第一类型及第二类型的发光二极管20d、20d’均可主动连接，上一实施例中的发光二极管20d、20d’的构造可作相应的改进。如图16-17所示，为本发明的第六实施例。该实施例中的第一类型的发光二极管20e在其基座22e底面对应原第五实施例中的一扣脚28d的位置处开设一缺口224e，第二类型的发光二极管20e’在其基座22e’外侧面对应原第五实施例中的一缺口224d’的位置处延伸出一扣脚28e’。

综上所述，在满足相互紧密接触的基础上，本发明的发光二极管20、20a、20b、20b’、20c、20d、20d’、20e、20e’的基座22、22a、22b、22b’、22c、22d、22d’、22e、22e’可变化成多种不同的形状，以满足相应的视觉或其他需求。

此外，还可以理解地，第一实施例中的基座22亦可依照上述实施例灵活地设计成各种正多边形的构造，以适应不同的需求。

Claims (10)

1.一种发光二极管组合，其包括若干发光二极管，每一发光二极管包括一基座、一安装于基座上的发光二极管芯片及电性连接至芯片的一第一引脚及一第二引脚，其特征在于：每一发光二极管还包括若干自基座延伸出的扣脚，这些扣脚与相邻的发光二极管相扣接，每一发光二极管的第一引脚及第二引脚与相邻的发光二极管的第一引脚及第二引脚相连接。

2.如权利要求1所述的发光二极管组合，其特征在于：所述第一引脚及第二引脚平行于扣脚。

3.如权利要求1所述的发光二极管组合，其特征在于：所述扣脚自基座的外侧面水平向外辐射而出。

4.如权利要求1所述的发光二极管组合，其特征在于：所述基座呈正多边形。

5.如权利要求4所述的发光二极管组合，其特征在于：所述基座的形状为正三角形、正四边形及正六边形的一种。

6.如权利要求1至5任一项所述的发光二极管组合，其特征在于：所述每一发光二极管的扣脚包括一完全嵌入相邻发光二极管的基座内的扣合部。

7.如权利要求6所述的发光二极管组合，其特征在于：每一发光二极管的基座与相邻发光二极管的基座紧密接触。

8.如权利要求7所述的发光二极管组合，其特征在于：所述第一引脚位于基座内，第二引脚延伸超出基座并插设入相邻发光二极管的基座内以连接该相邻发光二极管的第一引脚。

9.如权利要求6所述的发光二极管组合，其特征在于：所述每一发光二极管的扣脚还包括一连接基座及其扣合部的横梁，相邻发光二极管通过这些横梁彼此隔开。

10.如权利要求9所述的发光二极管组合，其特征在于：所述第一引脚及第二引脚插设于基座上并反向延伸超出基座，每一发光二极管的第一引脚与相邻发光二极管的第二引脚在其延伸超出各自基座的位置处相互连接。

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