CN102748594A - 发光二极管灯具及其组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发光二极管灯具及其组装方法，该发光二极管灯具，包括散热结构、发光二极管光源及驱动元件。发光二极管光源导热性配置于散热结构之上，并与散热结构电性绝缘。发光二极管光源具有至少一侧面，侧面具有一电极。驱动元件配置于散热结构之下，并与散热结构电性绝缘。驱动元件具有至少一延伸部，延伸部以贯穿散热结构的方式与电极电性连接。

Description

发光二极管灯具及其组装方法

技术领域

本发明是有关于一种灯具及其组装方法，且特别是有关于一种发光二极管灯具及其组装方法。

背景技术

发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)属于半导体元件，其发光芯片的材料主要使用III-V族化学元素的化合物，例如磷化镓(GaP)或砷化镓(GaAs)，而其发光原理是将电能转换为光能。详细而言，发光二极管借由对化合物半导体施加电流，以透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借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、交通号志灯、手机、扫描器、传真机的光源以及发光二极管灯具等。

以发光二极管灯具而言，为了避免发光二极管光源发光时产生过热的现象，可将发光二极管光源配置于散热结构上，以借由散热结构进行散热。所述散热结构的材质通常会选用导热性良好的金属材料，因此已知技术一般会将发光二极管光源配置于一基板上，再将基板配置于散热结构，以借由基板的隔绝避免发光二极管光源与散热结构产生导通而无法正常运作。基板虽可确保发光二极管光源与散热结构不会导通，却也形成发光二极管光源与散热结构之间导热的障碍而降低散热效率。此外，发光二极管光源一般是透过导线电性连接于发光二极管灯具内的驱动电路板，导线的配置会增加组装困难度及制造成本。

发明内容

本发明提供一种发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)灯具，具有较佳的散热效率且可节省制造成本。

本发明提供一种发光二极管灯具的组装方法，可减少组装难度及组装时间以节省制造成本。

本发明提出一种发光二极管灯具，包括一散热结构、一发光二极管光源及一驱动元件。发光二极管光源导热性配置于散热结构之上，并与散热结构电性绝缘。发光二极管光源具有至少一侧面，侧面具有一电极。驱动元件配置于散热结构之下，并与散热结构电性绝缘。驱动元件具有至少一延伸部，延伸部以贯穿散热结构的方式与电极电性连接。

其中，散热结构具有至少一开口，延伸部透过开口往发光二极管光源延伸而与电极电性连接。此外，散热结构具有一容置槽，发光二极管光源配置于容置槽内。另外，发光二极管灯具更包括一灯罩，灯罩及散热结构之间具有至少一定位槽及至少一定位肋的卡合搭配设计，使得灯罩组装于散热结构且覆盖发光二极管光源。再者，壳体及散热机构之间具有至少一定位肋及至少一定位槽的卡合搭配设计。另外，发光二极管灯具还包括一壳体，壳体具有至少一定位槽，驱动元件包括一电路板，电路板的边缘卡合于定位槽。驱动元件更包括至少一端子，端子电性连接于电路板且与电路板不共面，电路板电性连接于延伸部。壳体具有至少一开孔，端子透过开孔从壳体穿出。

本发明提出一种发光二极管灯具，包括散热结构、发光二极管光源、壳体及驱动元件。散热结构具有多个开口。发光二极管光源连接于散热结构且具有多个电极。壳体组装于散热结构。驱动元件配置于壳体内且具有多个延伸部。发光二极管光源及驱动元件分别位于散热结构相对的两侧。延伸部分别透过开口往发光二极管光源延伸而分别连接电极。

本发明提出一种发光二极管灯具的组装方法。提供散热结构，其中散热结构具有多个开口、表面及连接于表面的凸块。提供发光二极管光源，其中发光二极管光源具有底面及多个电极，底面具有中央部分及周缘部分，电极位于周缘部分。将中央部分连接于凸块，而使电极与表面之间具有间距。提供壳体。提供驱动元件，其中驱动元件具有多个延伸部。将驱动元件配置于壳体内。在将中央部分连接于凸块且将驱动元件配置于壳体内之后，将壳体组装于散热结构，而使发光二极管光源及驱动元件分别位于散热结构相对的两侧，且延伸部分别透过开口往发光二极管光源延伸而分别连接电极。

基于上述，本发明的散热结构具有凸块且发光二极管光源配置于凸块上，而使发光二极管光源的电极与散热结构的表面之间具有间距。借此，不需在发光二极管光源与散热结构之间配置基板即可避免发光二极管光源与散热结构导通，而可减少构件数量以降低制造成本，且借由发光二极管光源的底面的中央部分与散热结构的直接接触可提升散热效率。此外，驱动元件透过散热结构的开口往发光二极管光源延伸并连接发光二极管光源的电极以进行导通，故发光二极管光源不需透过导线电性连接驱动元件，而可简化制程以提升生产效率。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为本发明一实施例的发光二极管灯具的侧视图。

图2为图1的发光二极管灯具的爆炸图。

图3为图1的发光二极管灯具的部分构件剖视图。

图4为图2的驱动元件的局部侧视图。

图5A至图5C为图1的发光二极管灯具的组装方法流程图。

图6为图1的发光二极管灯具的组装流程方块图。

主要元件符号说明：

100：发光二极管灯具            122a：中央部分

110：散热结构                  122b：周缘部分

110a：表面                     124：电极

110b、134、136、152：定位槽    130：壳体

112：凸块                      140：驱动元件

114：开口                      140a：延伸部

116：容置槽                    142：电路板

118、132：定位肋               144：端子

120：发光二极管光源            150：灯罩

122：底面

具体实施方式

图1为本发明一实施例的发光二极管灯具的侧视图。图2为图1的发光二极管灯具的爆炸图。图3为图1的发光二极管灯具的部分构件剖视图。请参考图1至图3，本实施例的发光二极管灯具100包括散热结构110、发光二极管光源120、壳体130及驱动元件140。发光二极管光源120导热性配置于散热结构110之上，并与散热结构110电性绝缘。发光二极管光源120具有至少一侧面，侧面具有一电极124。驱动元件140配置于散热结构110之下，并与散热结构110电性绝缘。驱动元件140具有至少一延伸部140a，延伸部140a以贯穿散热结构110的方式与电极124电性连接。

在本实施例中，散热结构110具有表面110a及连接于表面110a的凸块112。发光二极管光源120具有底面122及多个电极124，底面122具有中央部分122a及周缘部分122b，中央部分122a连接于凸块112，电极124位于周缘部分122b而与表面110a之间具有间距。电极124亦可由周缘部分122b延伸至发光二极管光源120的侧面。壳体130组装于散热结构110，驱动元件140配置于壳体130内且电性连接于发光二极管光源120的电极124，以适于驱动发光二极管光源120发光。

在本实施例中，发光二极管光源120电性绝缘于散热结构110，驱动元件140分别电性绝缘于散热结构110及壳体130。其中，发光二极管光源120例如是单晶型或多晶型封装结构。此外，发光二极管光源120可以是芯片直接粘接于电路板上(Chip on Board，COB)型封装结构。另外，发光二极管光源120可以具有单一色或多种颜色组成的发光二极管芯片。再者，发光二极管光源120可以具有单一颜色或多种颜色组成的萤光粉。又，发光二极管灯具100可以是A型(例如A60)、GU型(例如GU-10)、PAR型(例如PAR-30)或MR型(例如MR-16)发光二极管灯泡。

在上述配置方式之下，由于发光二极管光源120的电极124与散热结构110的表面110a之间具有间距而不相接触，因此不需在发光二极管光源120与散热结构110之间配置基板即可避免发光二极管光源120与散热结构110导通，而可减少构件数量以降低制造成本，且借由发光二极管光源120的底面122的中央部分122a与散热结构110的直接接触可提升散热效率。本实施例的中央部分122a例如是透过焊接或粘合的方式连接于散热结构110。

此外，在本实施例中，发光二极管光源120及驱动元件140被配置为分别位于散热结构110相对的两侧。散热结构110具有多个开口114(绘示为两个)，驱动元件140具有多个延伸部140a(绘示为两个)。延伸部140a如图3所示分别透过开口114往发光二极管光源120延伸而分别连接电极124。各延伸部140a连接对应的电极124的方式例如为焊接。借此，发光二极管光源120不需透过导线电性连接驱动元件140，而可简化制程以提升生产效率。

请参考图2及图3，详细而言，本实施例的散热结构110具有容置槽116，且发光二极管光源120配置于容置槽116内。发光二极管灯具100更包括灯罩150，组装于散热结构110且覆盖发光二极管光源120。在本实施例中，灯罩150及壳体130例如皆以胶合或卡合的方式固定于散热结构110而不需以螺锁的方式进行组装，以进一步简化制程。

请参考图2，本实施例中的散热结构110具有至少一定位肋118，灯罩150具有至少一定位槽152。或者是散热结构110具有至少一定位槽，灯罩150具有至少一定位肋。散热结构110及灯罩150之间具有至少一定位肋及至少一定位槽的卡合搭配设计。当灯罩150组装于散热结构110时，定位肋118适于卡合于定位槽152，以更稳固地固定灯罩150与散热结构110的相对位置。此外，本实施例的壳体130具有至少一定位肋132，散热结构110具有至少一定位槽110b(绘示于图3)。或者是，壳体130具有至少一定位槽，散热结构110具有至少一定位肋。壳体130及散热结构110之间具有至少一定位肋及至少一定位槽的卡合搭配设计。当壳体130组装于散热结构110时，定位肋132适于卡合于定位槽110b，以更稳固地固定壳体130与散热结构110的相对位置。

请参考图2及图3，在本实施例中，壳体130更具有至少一定位槽134及多个开孔136，驱动元件140包括电路板142及多个端子144，电路板142分别电性连接于端子144及延伸部140a。当驱动元件140配置于壳体130内时，电路板142的边缘适于卡合于定位槽134，且端子144适于分别透过开孔136从壳体130穿出以连接外部电源。图4为图2的驱动元件的局部侧视图，亦是图3的驱动元件的局部左侧视图。在本实施中，端子144如图4所示被设置为与电路板142不共面，当使用者以正确的方向将电路板142滑入壳体130的定位槽134时，端子144对位至开孔136而顺利从壳体130穿出。当使用者将图4的驱动元件上下翻面180度，而以错误的方向将电路板142滑入壳体130的定位槽134时，端子144不会对位至开孔136而无法顺利从壳体130穿出，借以避免使用者以错误的方向组装驱动元件140配至壳体130，而可确保各延伸部140a对应至正确的电极124。

以下借由图示说明图1的发光二极管灯具100的组装方法。图5A至图5C为图1的发光二极管灯具的组装方法流程图。请参考图5A，提供散热结构110及发光二极管光源120，并将发光二极管光源120配置于散热结构110上，其中散热结构110具有多个开口114、表面110a及连接于表面110a的凸块112，发光二极管光源120具有底面122及多个电极124，底面122具有中央部分122a及周缘部分122b，电极124位于周缘部分122b。将发光二极管光源120配置于散热结构110上的方式为将中央部分122a连接于凸块112，以使电极124与表面110a之间具有间距，其中中央部分122a例如是以焊接或粘合的方式连接于凸块112。

请参考图5B，提供壳体130及驱动元件140，并将驱动元件140配置于壳体130内，其中驱动元件140具有多个延伸部140a。请参考图5C，在如图5A所示将中央部分122a连接于凸块112且如图5B所示将驱动元件140配置于壳体130内之后，将壳体140组装于散热结构110，而使发光二极管光源120及驱动元件140分别位于散热结构110相对的两侧，且延伸部140a分别透过开口114往发光二极管光源120延伸而分别连接电极124。各延伸部140a例如是以焊接的方式连接于对应的电极124。

由于驱动元件140透过散热结构110的开口114往发光二极管光源120延伸并连接发光二极管光源120的电极124以进行导通，故发光二极管光源120不需透过导线电性连接驱动元件140，而可简化制程以提升生产效率。值得注意的是，本发明不限制图5A与图5B的进行顺序，使用者可先如图5A将发光二极管光源120组装于散热结构110，再如图5B将驱动元件140组装于壳体130，然后如图5C将壳体130组装于散热结构110，亦可先如图5B将驱动元件140组装于壳体130，再如图5A将发光二极管光源120组装于散热结构110，然后如图5C将壳体130组装于散热结构110。此外，更可同时进行图5A所示的发光二极管光源120与散热结构110的组装以及图5B所示的驱动元件140与壳体130的组装，然后如图5C将壳体130组装于散热结构110，以进一步节省组装时间。

上述的发光二极管灯具100的组装方法更包括提供如图2所示的灯罩150，并如图3所示将灯罩150组装于散热结构110以覆盖发光二极管光源120。在本实施例中，将灯罩150及壳体130组装于散热结构110的方式例如为胶合或卡合而不需以螺锁的方式进行组装，以进一步简化制程。

详细而言，在组装灯罩150于散热结构110时，更将散热结构110的定位肋118(绘示于图2)卡合于灯罩150的定位槽152(绘示于图2)，以更稳固地固定灯罩150与散热结构110的相对位置。在组装壳体130于散热结构110时，更将壳体130的定位肋132(绘示于图2)卡合于散热结构110的定位槽110b(绘示于图3)，以更稳固地固定壳体130与散热结构110的相对位置。

此外，在如图5B所示配置驱动元件140于壳体130时，更将电路板142的边缘卡合于壳体130的定位槽134(绘示于图2)，且将端子144分别透过壳体130的开孔136从壳体130穿出以连接外部电源。

图6为图1的发光二极管灯具的组装流程方块图，亦是搭配图5A～5C的组装流程方块图。请参考图6，首先，将发光二极管光源120组装于散热结构110(步骤S1)。接着，将驱动元件140组装于壳体130(步骤S2)。最后，将载有驱动元件140的壳体130组装于载有发光二极管光源120的散热结构110(步骤S3)。本发明不对上述步骤S1及步骤S2的实施顺序加以限制，步骤S2可于步骤S 1之前实施，或与步骤S1同时实施。

综上所述，本发明的散热结构具有凸块且发光二极管光源配置于凸块上，而使发光二极管光源的电极与散热结构的表面之间具有间距。借此，不需在发光二极管光源与散热结构之间配置基板即可避免发光二极管光源与散热结构导通，而可减少构件数量以降低制造成本，且借由发光二极管光源的底面的中央部分与散热结构的直接接触可提升散热效率。此外，驱动元件透过散热结构的开口往发光二极管光源延伸并连接发光二极管光源的电极以进行导通，故发光二极管光源不需透过导线电性连接驱动元件，而可简化制程以提升生产效率。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (20)

1.一种发光二极管灯具，包括：

一散热结构；

一发光二极管光源，导热性配置于该散热结构之上，并与该散热结构电性绝缘，该发光二极管光源具有至少一侧面，该侧面具有一电极；以及

一驱动元件，配置于该散热结构之下，并与该散热结构电性绝缘，该驱动元件具有至少一延伸部，该延伸部以贯穿该散热结构的方式与该电极电性连接。

2.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，该散热结构具有至少一开口，该延伸部透过该开口往该发光二极管光源延伸而与该电极电性连接。

3.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其特征在于，该散热结构具有一容置槽，该发光二极管光源配置于该容置槽内。

4.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，更包括一灯罩，该灯罩及该散热结构之间具有至少一定位槽及至少一定位肋的卡合搭配设计，使得该灯罩组装于该散热结构且覆盖该发光二极管光源。

5.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，更包括一壳体，该壳体及该散热机构之间具有至少一定位肋及至少一定位槽的卡合搭配设计。

6.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，更包括一壳体，该壳体具有至少一定位槽，该驱动元件包括一电路板，该电路板的边缘卡合于该定位槽。

7.如权利要求6所述的发光二极管灯具，其特征在于，该驱动元件更包括至少一端子，该端子电性连接于该电路板且与该电路板不共面，该电路板电性连接于该延伸部，该壳体具有至少一开孔，该端子透过该开孔从该壳体穿出。

8.一种发光二极管灯具，包括：

一散热结构，具有多个开口；

一发光二极管光源，连接于该散热结构且具有多个电极；

一壳体，组装于该散热结构；以及

一驱动元件，配置于该壳体内且具有多个延伸部，其中该发光二极管光源及该驱动元件分别位于该散热结构相对的两侧，该些延伸部分别透过该些开口往该发光二极管光源延伸而分别与该些电极电性连接。

9.如权利要求8所述的发光二极管灯具，其特征在于，该散热结构具有一表面及连接于该表面的一凸块，该发光二极管光源具有一底面，该底面具有一中央部分及一周缘部分，该中央部分连接于该凸块，该些电极位于该周缘部分而与该表面之间具有一间距。

10.如权利要求8所述的发光二极管灯具，其特征在于，该散热结构具有一容置槽，该发光二极管光源配置于该容置槽内。

11.如权利要求8所述的发光二极管灯具，其特征在于，更包括一灯罩，该灯罩具有至少一定位槽，该散热结构具有至少一定位肋，该定位肋卡合于该定位槽，其中该灯罩组装于该散热结构且覆盖该发光二极管光源。

12.如权利要求8所述的发光二极管灯具，其特征在于，该壳体具有至少一定位肋，该散热结构具有至少一定位槽，该定位肋卡合于该定位槽。

13.如权利要求8所述的发光二极管灯具，其特征在于，该壳体具有至少一定位槽，该驱动元件包括一电路板，该电路板的边缘卡合于该定位槽。

14.如权利要求13所述的发光二极管灯具，其特征在于，该驱动元件更包括多个端子，该些端子电性连接于该电路板且与该电路板不共面，该电路板电性连接于该些延伸部，该壳体具有多个开孔，该些端子分别透过该些开孔从该壳体穿出。

15.一种发光二极管灯具的组装方法，包括：

提供一散热结构，其中该散热结构具有多个开口、一表面及连接于该表面的一凸块；

提供一发光二极管光源，其中该发光二极管光源具有一底面及多个电极，该底面具有一中央部分及一周缘部分，该些电极位于该周缘部分；

将该中央部分连接于该凸块，而使该些电极与该表面之间具有一间距；

提供一壳体；

提供一驱动元件，其中该驱动元件具有多个延伸部；

将该驱动元件配置于该壳体内；以及

将该壳体组装于该散热结构，而使该发光二极管光源及该驱动元件分别位于该散热结构相对的两侧，且该些延伸部分别透过该些开口往该发光二极管光源延伸而分别连接该些电极。

16.如权利要求15所述的发光二极管灯具的组装方法，其特征在于，更包括：

提供一灯罩；以及

将该灯罩组装于该散热结构以覆盖该发光二极管光源。

17.如权利要求16所述的发光二极管灯具的组装方法，其特征在于，该散热结构具有至少一定位肋，该灯罩具有至少一定位槽，将该灯罩组装于该散热结构的步骤包括将该定位肋卡合于该定位槽。

18.如权利要求15所述的发光二极管灯具的组装方法，其特征在于，该壳体具有至少一定位肋，该散热结构具有至少一定位槽，将该壳体组装于该散热结构的步骤包括将该定位肋卡合于该定位槽。

19.如权利要求15所述的发光二极管灯具的组装方法，其特征在于，该壳体具有至少一定位槽，该驱动元件包括一电路板，将该驱动元件配置于该壳体内的步骤包括将该电路板的边缘卡合于该定位槽。

20.如权利要求19所述的发光二极管灯具的组装方法，其特征在于，该驱动元件更包括多个端子，该些端子电性连接于该电路板且与该电路板不共面，该电路板电性连接于该些延伸部，该壳体具有多个开孔，将该驱动元件配置于该壳体内的步骤包括将该些端子分别透过该些开孔从该壳体穿出。

Images