CN1231696C - 发光二极管灯具 - Google Patents

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Abstract

一种发光二极管灯具，包含复数个发光二极管(LED)元件，一平面电路板，一LED固定盖以及电路板安置座和附有灯泡铜头的LED灯基座；其中平面电路板先切割或冲压出多层环形状(如螺旋形、同心圆形、同心圆连接斜边形)，将LED元件以圆形排列安置于电路板上，再将电路板安置座固定电路板使的撑起形成圆弧面形状，LED固定盖用以固定对位LED元件位置及照射角度；如此组合形成的LED灯具，具有发射角度广，光强度均匀适用照明场所，此灯具制作组装方便，有别于其他制作立体LED元件排列的不易。

Description

发光二极管灯具
技术领域
本发明为一种发光二极管灯具，尤其指一种由复数个发光二极管(LED)在单一平面电路板形成的灯具，此平面电路板可拉开成凸圆弧面(或凹圆弧面)形体，使电路板上的LED元件可呈弧面排列，并以LED固定盖和电路板安置座支撑固定，使每个LED元件都以特定的角度位置放置，使每个LED元件都能以最佳的角度射出，可改善传统LED元件平面排列时光线投射角有限，又本发明在焊接LED元件于电路板时电路板为平面，可使用锡炉快速，有制作组装方便的优点。
背景技术
发光二极管，其具有环保、安全、寿命长、节能等多项优点，而白光LED近期被开方出来，其效率高可取代灯泡被视为是21世纪照明源，使用于本发明的发光二极管灯具，不但制作容易降低成本增加稳定度，更能提高白光LED的照射角度且有光强度均匀的效果。
现有的LED号志等及照明灯泡是将复数个LED元件安置在同一平面电路板上，由于LED光发射有特定指向性，所发射光12(参阅图1)将以垂直于该电路板平面的方向投射出去，故发射角度不高，无法如传统灯丝型灯泡投射角度大且均匀光，若要使光发射角大(照明用)则需将LED元件呈弧面排列的灯具方可改善(参阅图2)，但是LED组合成弧面排列时，无法过锡炉自动焊接，需用人工一个一个焊接，费时费工，制作实在不易。另有以多层LED电路板排列方式如专利登记号：146519，此灯具采用多片电路板叠层所构组成，其制作复杂浪费成本，有鉴于此，本发明人从事LED多年研发经验，经数次的改良，终于研发出一种可均匀投射光线，且制作简便能直接与现有灯丝灯泡替换的照明用发光二极管灯具。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种发光二极管灯具，其不但制作简便且可量产并提高照射角度。
本发明的次要目的在于提供一种发光二极管灯具，由LED固定盖用以固定LED元件，使LED元件可以确实的达到固定位并朝特定方向射出光，且有光强度均匀的效果。
本发明的另一目的在于提供一种发光二极管灯具，电路板安置座支撑固定电路板形成圆弧面形状以固定电路板，使基板形状可以确实的到达定位，同时兼具散热传导功能。
本发明的又一目的在于提供一种发光二极管灯具，其底部具有与一般照明灯丝型灯泡相同灯泡铜头，所需的电压规格亦与目前使用灯泡所需的电压相同，故可以直接安置在使用灯泡的基座上，而不需另外加装任何转换装置，以提高使用的相容与便利性。
本发明一种发光二极管灯具，包含复数个LED元件，一平面电路板，LED固定盖及电路板安置座，以及驱动电路和具有灯泡铜头的LED灯基座；其特征在于，包括：
所述平面电路板为多层环形状；
所述LED元件以对称方式排列焊接于电路板上，将电路板安置座接合电路板下方，使电路板撑起成凸圆弧面的立体形状或凹圆弧面的立体形状；
所述LED固定盖，该LED固定盖装置于电路板上方，用以固定LED元件位置及照射角度；
所述同一环上的LED元件串联，再与其他环的LED元件串联组并联后，经驱动电路连接至灯泡铜头，并使LED固定盖装置于LED灯基座上组装完成照明用发光二极管灯具，使该LED灯直接与灯泡座接合。
其复数个LED元件，包含任何颜色及任何发光二极管封装形态元件。
其复数个LED元件的电极跨接于电路板上的切割缝两侧或非跨接切割缝的环形排列。
其电路板安置座为具有高导热的材料，以提升其散热速率或采用其它高导热且绝缘的材料所构成。
其复数个LED元件，所组成的立体形状包含凸圆弧面的立体形状，或包含将平面电路板由中心向外下压成的凹圆弧面的立体形状，形成一聚光用的发光二极管灯具。
其中该平面电路板为多层环形状，其多层环形状包含螺旋形或同心圆形或同心圆连接斜边形。
其中平面电路板切割成的多层环形状包括多层方形或多层多边形。
其LED固定盖为使用PC或PMMA的高透光材质，以增加光线照射亮度。
其LED固定盖的LED元件定位孔包含全部贯穿或只贯穿一半的孔；而LED固定盖及LED灯基座使用防水材质，组装时密封，形成一防水的发光二极管灯具。
其中电路板包含软性电路板。
附图说明
本发明“发光二极管灯具”的结构及特点，在经以下的说明并配合其相关的附图如下敬请参阅，其中：
图1是传统式发光二极管灯具示意图；
图2是本发明发光二极管灯具示意图；
图3是本发明发光二极管灯具第一实施例平面电路板正视图(螺旋形)；
图4是本发明发光二极管灯具第一实施例平面电路板加LED元件非跨接排列正视图(螺旋形)；
图5是本发明发光二极管灯具第一实施例平面电路板加LED元件非跨接剖面图(螺旋形)；
图6是本发明发光二极管灯具第一实施例平面电路板加LED元件非跨接拉开后成凸圆弧形剖面图(螺旋形)；
图7是本发明发光二极管灯具第一实施例立体分解示意图(螺旋形非跨接)；
图8是本发明发光二极管灯具第二实施例平面电路板正视图(螺旋形)；
图9是本发明发光二极管灯具第二实施例平面电路板加LED元件跨接排列正视图(螺旋形)；
图10是本发明发光二极管灯具第二实施例平面电路板加LED元件跨接剖面图(螺旋形)；
图11是本发明发光二极管灯具第二实施例平面电路板加LED元件跨接拉开后成凸圆弧形剖面图(螺旋形)；
图12是本发明发光二极管灯具第二实施例立体分解示意图(螺旋形跨接)；
图13是本发明发光二极管灯具第三实施例平面电路板正视图(同心圆连接斜边形)；
图14是本发明发光二极管灯具第三实施例平面电路板加LED元件正视图(同心圆连接斜边形)；
图15是本发明发光二极管灯具第三实施例平面电路板加LED元件剖面图(同心圆连接斜边形)；
图16是本发明发光二极管灯具第三实施侈(平面电路板加LED元件拉开后成凸圆弧形剖面图(同心圆连接斜边形)；
图17是本发明发光二极管灯具第三实施例立体分解示意图(同心圆连接斜边形)；
图18是本发明发光二极管灯具第四实施例平面电路板正视图(同心圆形)；
图19是本发明发光二极管灯具第四实施例平面电路板加LED元件正视图(同心圆形)；
图20是本发明发光二极管灯具第四实施例平面电路板加LED元件剖面图(同心圆形)；
图21是本发明发光二极管灯具第四实施例平面电路板加LED元件拉开后成凸圆弧形剖面图(同心圆形)；
图22是本发明发光二极管灯具第四实施例立体分解示意图(同心圆弧)；
图23是本发明发光二极管灯具电路图；
图24是本发明发光二极管灯具割面图(LED元件定位孔挖穿型)；
图25是本发明发光二极管灯具剖面图(LED元件定位孔未挖穿型)。
具体实施方式
以下虽按照附图所示的多数实施例型态说明本发明，但本发明不只限定于这些实施型态的结构，谅可理解包括记载于申请专利范围中的多样设计变更。
本发明的发光二极管灯具，包含复数个LED元件，及一平面电路板1，LED固定盖3以及电路板安置座4和具有灯泡铜头15的LED灯基座13(参阅图7)；本发明将平面电路板切割或冲压成多层环形状可粗分为“螺旋形非跨接制作法”参阅图3、图4，“螺旋形跨接制作法”参阅图8、图9、“同心圆连接斜边制作法”参阅图13、图14、“同心圆制作法”参阅图18、图19，此三法除电路板结构不同外，其余组合方法皆类似。
首先说明本发明的发光二极管灯具第一实施例“螺旋形非跨接制作法”，先取一平面图形软性电路板1由中心开始切割或冲压成螺旋状“参阅图3”，再将复数个LED元件的以圆形对称方式排列安置于电路板1上“参阅图4”并经过锡炉自动焊接；后再将电路板1拉开成圆弧形体“参阅图5、图6”，并置于电路板安置座4上“参阅图7”，将线路穿过配线孔7分别与铜接头15和电极14连接，再盖上LED固定盖3，使每个LED元件2固定于LED元件定位孔8中，最后将LED固定盖3组装至LED灯基座13上即组装完成本发明的发光二极管灯具“参照阅图24”。
其次说明本发明的发光二极管灯具第二实施例“螺旋形跨接制作法”，先取一平面圆形软电路板1由中心开始切割或冲压成螺旋形状“参照图8”。将复数个LED元件2以圆形对称方式排列正负电极跨接电路板切割缝5安置于电路板1上“参阅图9”并经过锡炉自动焊接；再将电路板1撑起拉开成圆弧形体“参阅图10、图11”，置于电路板安置座4上“参阅图12”，电路板安置座4主要目的为撑起软性电路板使用的一圆弧形体，将线路穿过配线孔7分别与铜接头15和电极14连接，再盖上LED固定盖3，使每个LED元件2固定于LED元件定位孔8中，最后将LED固定盖3组装至LED灯基座13上即组装完成本发明的发光二极管灯具“参阅图24”。
接着说明本发明的发光二极管灯具第三实施例“同心圆连接斜边形制作法”，先取一平面圆形软电路板1由中心开始切割或冲压成同心圆连接斜边形状“参阅图13”将复数个LED元件2以圆形对称方式排列安置于电路板1上“参阅图14”并经过锡炉自动焊接；再将电路板1撑起拉开成圆弧形体“参阅图15、图16”置于电路板安置座4上“参阅图17”，将线路穿过配线孔7分别与铜接头15和电极14连接，再盖上LED固定盖3，使每个LED元件2固定于LED元件定位孔8中，最后将LED固定盖3组装至LED灯基座13上即组装完成本发明的发光二极管灯具“参阅图24”。
本发明的发光二极管灯具第四实施例“同心圆形”制作法，先取一圆弧电路板1(此电路板无论软硬板皆可)由中心开始切割或冲压成同心圆形状“参阅图18”。将复数个LED元件2以圆弧对称方式排列安置于电路板1上“参阅图19”过锡炉自动焊接；再将电路板1拉开成圆弧形体“参阅图20、图21”，置于电路板安置座4上“参阅图22”，将线路穿过配线孔7分别与铜接头15和电极14连接，再盖上LED固定盖3，使每个LED元件2固定于LED元件定位孔8中，最后将LED固定盖3组装至LED灯基座13上即完成组装本发明的发光二极管灯具“参阅图24”。
该复数个LED元件2排列于圆弧形面上，加LED固定盖3可以确实的到达定位且朝特定方向射出光，提高照射角度且有光强度均匀的效果。
本发明电路板1可使用锡炉自动焊接后再拉开成型，不用人工焊接，不但制作容易也缩短工时更节省成本。又此平面电路板可由中心向下压成凹圆弧面的立体形状，形成一聚光用的发光二极管灯具如显微镜光源或影像处理系统光源。
本发明电路板安置座4，其具有灯泡铜头的LED灯基座，铜头尺寸可依需求改变，因应各种灯座使用。
本发明电路板1亦可切割或冲压成多层方形或多层多边形取代多层环形状如六边或八边形，拉开成各式凸面或凹面以供使用如艺术灯。
本发明电路板LED固定盖(半透孔形)17“参阅图25”可用高透光材质，增加光线照射亮度。其LED元件定位孔8可不挖穿成半透孔“参阅图25”，LED固定盖17及LED灯基座13使用防水材质，组装时密封，形成一防水的发光二极管灯具如照明或装饰户外灯。
以电路板安置座4用以固定电路板1，其材质可用高导热的材料如铜、铝等以提升其散热速率，有效大幅降低整体LED的操作温度，维持系统的稳定性及延长使用寿命。
本发明的电路将所有的LED元件以串联与并联的混合方式连接在一起，方法是同一圆环上的LED元件分组串联，再与其它的圆环的LED元件串联组并联“参阅图23”。而相关的电容、电阻结构则设置于LED灯基座13与下方电路板安置座4之间，使本发明所需的电压设计与一般灯丝型灯泡相同；再者，本发明的灯泡铜头15形状及尺寸是与一般灯丝型灯泡相同，所以可以直接安置在一般的灯座上，而不需另外加装任何转换装置，因而提高使用上的相容与便利性。
综合以上所述，本发明发光二极管灯具可直接使用目前一般灯座，而无需额外硬体设备，使用寿命约为一般灯泡五倍以上，消耗功率低，可靠度高，照射角度广，光强度均匀，且制作容易，可用锡炉自动焊接，极具产业上利用价值当符合专利法的规定。

Claims (10)

1.一种发光二极管灯具，包含复数个LED元件，一平面电路板，LED固定盖及电路板安置座，以及驱动电路和具有灯泡铜头的LED灯基座；其特征在于，包括：
所述平面电路板为多层环形状；
所述LED元件以对称方式排列焊接于电路板上，将电路板安置座接合电路板下方，使电路板撑起成凸圆弧面的立体形状或凹圆弧面的立体形状；
所述LED固定盖，该LED固定盖装置于电路板上方，用以固定LED元件位置及照射角度；
所述同一环上的LED元件串联，再与其他环的LED元件串联组并联后，经驱动电路连接至灯泡铜头，并使LED固定盖装置于LED灯基座上组装完成照明用发光二极管灯具，使该LED灯直接与灯泡座接合。
2.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其复数个LED元件，包含任何颜色及任何发光二极管封装形态元件。
3.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其复数个LED元件的电极跨接于电路板上的切割缝两侧或非跨接切割缝的环形排列。
4.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其电路板安置座为具有高导热的材料，以提升其散热速率或采用其它高导热且绝缘的材料所构成。
5.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其复数个LED元件，所组成的立体形状包含凸圆弧面的立体形状，或包含将平面电路板由中心向外下压成的凹圆弧面的立体形状，形成一聚光用的发光二极管灯具。
6.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其中该平面电路板为多层环形状，其多层环形状包含螺旋形或同心圆形或同心圆连接斜边形。
7.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其中平面电路板切割成的多层环形状包括多层方形或多层多边形。
8.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其LED固定盖为使用PC或PMMA的高透光材质，以增加光线照射亮度。
9.如权利要求1或8所述的发光二极管灯具，其特征在于，其LED固定盖的LED元件定位孔包含全部贯穿或只贯穿一半的孔；而LED固定盖及LED灯基座使用防水材质，组装时密封，形成一防水的发光二极管灯具。
10.如权利要求1所述的发光二极管灯具，其特征在于，其中电路板包含软性电路板。
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