TW201431123A - 發光單元與具有發光單元的發光燈條 - Google Patents

Abstract

一種發光單元包含杯體、基板與第一、第二導線支架。杯體具有出光面與相對的第一端部與第二端部。第一端部與第二端部分別與出光面鄰接，且杯體具有內凹的容置槽。基板位於容置槽中。基板上設有發光元件，其發光方向朝向出光面。第一、第二導線支架設置於容置槽內之基板兩側。發光元件分別與第一、第二導線支架電性連接。第一導線支架部分凸出於第一端部表面，形成第一公接電端子。第二導線支架則是內凹於第二端部表面，形成第一母接電端子。

Description

發光單元與具有發光單元的發光燈條

本發明是有關一種發光單元，及一種具有發光單元的發光燈條。

發光二極體(Light-Emitting Diode；LED)是一種半導體元件。近年來由於科技的進步，發光二極體不僅可應用於電子裝置的指示燈或顯示板的發光元件，且已被大量應用於薄型化電視、電腦顯示器與日常的照明設備中。發光二極體具有壽命長、耗電量低、體積小、耐震與用途廣泛等優點。

習知發光二極體燈條具有發光二極體與電路板。燈條的製作方式是將發光二極體以焊接的方式固定於電路板上，因此發光二極體在電路板的排列方式則會受限於電路的設計(Layout)。一般而言，自動化生產的發光二極體燈條，其發光二極體是藉由表面黏著技術(Surface Mount Technology；SMT)的製程焊接於電路板上，因此在製造發光二極體燈條時會耗費大量的製程時間。

此外，當習知發光二極體燈條經長時間使用時，部分的發光二極體可能會損壞或亮度衰減，但由於發光二極體焊接於電路板上，因此發光二極體不易更換。另一方面，習知發光二極體燈條的發光方向均朝向同一方向(即背對電路板的方向)，因此習知發光二極體燈條的發光角度會有 所侷限。

本發明之一技術態樣為一種發光單元。

根據本發明一實施方式，一種發光單元包含杯體、基板與第一、第二導線支架。杯體具有出光面與相對的第一端部與第二端部。第一端部與第二端部分別與出光面鄰接，且杯體具有內凹的容置槽。基板位於容置槽中。基板上設有發光元件，其發光方向朝向出光面。第一、第二導線支架設置於容置槽內之基板兩側。發光元件分別與第一、第二導線支架電性連接。第一導線支架部分凸出於第一端部表面，形成第一公接電端子。第二導線支架則是內凹於第二端部表面，形成第一母接電端子。

在本發明一實施方式中，上述第一端部是凹部結構，而第二端部則是凸部結構。

在本發明一實施方式中，上述凹部結構表面更具有定位凸點，且凸部結構具有定位槽。

在本發明一實施方式中，上述凹部結構與凸部結構的截面形狀包含互相崁合之圓形或多邊形。

在本發明一實施方式中，上述發光元件為發光二極體。

在本發明一實施方式中，上述發光單元更包括封裝膠。封裝膠形成於發光二極體上。

在本發明一實施方式中，上述封裝膠內更包括有波長轉換物質。

在本發明一實施方式中，上述波長轉換物質為螢光 粉、色素、顏料或其混合物。

本發明之一技術態樣為一種發光燈條。

根據本發明一實施方式，一種發光燈條係由N個如上所述之發光單元彼此串接而成，其中N為自然數，且藉由第i個發光單元之第一端部之第一公接電端子與其相鄰之第j個發光單元之第二端部之第一母接電端子相嵌合，使得第i個發光單元與其相鄰之第j個發光單元電性連接，其中1≦i<j≦N，i與j為正整數。

在本發明一實施方式中，上述發光單元之出光面朝向相同方向或不同方向。

在本發明一實施方式中，上述發光燈條更包含複數個間隔單元。間隔單元穿插位於發光單元之間。每一間隔單元包含第二杯體。第二杯體具有相對的第三端部與第四端部，其內具有導線支架，其一端自第三端部凸出形成第二公接電端子，而另一端則自第四端部內凹形成第二母接電端子。其中，每一間隔單元之第二公接電端子與其相鄰之發光單元之第一母接電端子或與其相鄰之另一間隔單元之第二母接電端子相崁合。每一間隔單元之第二母接電端子則與其相鄰之發光單元之第一公接電端子或與其相鄰之另一間隔單元之第二公接電端子相崁合。

在本發明上述實施方式中，由於發光單元位於第一端部之第一公接電端子能與其相鄰之另一發光單元之第二端部之第一母接電端子相嵌合，因此複數個發光單元便可彼此串接而成發光燈條。發光燈條可省略習知發光二極體燈條的電路板，亦不需透過表面黏著技術(Surface Mount Technology；SMT)的製程將發光二極體焊接於電路板上。如此一來，不僅可節省發光燈條的製程時間，使用者還可自行將發光單元組裝成發光燈條，或輕易地更換發光燈條的發光單元。

另外，此發光燈條的發光單元的出光面可朝向相同方向或不同方向，因此可增加發光燈條的發光角度。發光燈條還可包含穿插於發光單元之間的間隔單元，可加大發光燈條之發光單元間的距離，使發光燈條發出的光線更具變化性。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示根據本發明一實施方式之發光燈條200的立體圖。第2圖繪示第1圖之發光燈條200其中之一發光單元100的立體圖。同時參閱第1圖與第2圖，發光燈條200由N個發光單元100彼此串接而成，其中N為自然數。在本實施方式中，N等於5，但不以限制本發明。

發光單元100包含杯體110，且杯體110具有出光面112。在本實施方式中，發光單元100之出光面112均朝向相同方向D1，但在其他實施方式中，發光單元100之出光 面112亦可朝向不同的方向(如第7圖所示)，不以限制本發明。在以下敘述中，將說明發光單元100的結構及相互串接的方式。

第3圖繪示第2圖之發光單元100另一視角的立體圖。同時參閱第2圖與第3圖，發光單元100的杯體110具有相對的第一端部114與第二端部116，且第一端部114與第二端部116分別與出光面112鄰接。其中，第一端部114是凹部結構，而第二端部116則是凸部結構。凹部結構與凸部結構的截面形狀包含可互相崁合之圓形或多邊形。在本實施方式中，凹部結構與凸部結構的截面形狀為四邊形，使發光單元100的第一端部114可卡合於一相鄰發光單元100的第二端部116，發光單元100的第二端部116可卡合於另一相鄰發光單元100的第一端部114。

第4圖繪示第2圖之發光單元100沿線段4-4的剖面圖。如圖所示，發光單元100包含杯體110、基板140與第一、第二導線支架120、130。其中，杯體110具有內凹的容置槽111。基板140位於容置槽111中。基板140上設有發光元件142，其發光方向朝向出光面112(即封裝膠150填入容置槽111而形成的出光面)。在本實施方式中，發光元件142可以為發光二極體，但不以此為限。第一、第二導線支架120、130設置於容置槽111內之基板140兩側。發光元件142分別與第一、第二導線支架120、130電性連接(例如以導線電性連接)。第一導線支架120部分凸出於第一端部114表面，形成第一公接電端子122。第二導線支架130則是內凹於第二端部116表面，形成第一母 接電端子132。

此外，發光單元100還可包括封裝膠150。封裝膠150形成於發光元件142(例如發光二極體)上，亦可填滿容置槽111，依照設計者需求定。封裝膠150內還可包括有波長轉換物質，波長轉換物質可例如為螢光粉、色素、顏料或其混合物。當發光元件142發光時，封裝膠150的波長轉換物質可轉換發光元件142之光線的波長。舉例來說，發光元件142為藍光發光二極體，且封裝膠150具黃色螢光粉，當發光元件142發光時，則出光面112會輸出藍光與黃光混光後的白光。

同時參閱第1圖與第4圖，發光燈條200可藉由第i個發光單元100之位於第一端部114之第一公接電端子122與其相鄰之第j個發光單元100之位於第二端部116之第一母接電端子132相嵌合，使得第i個發光單元100與其相鄰之第j個發光單元100電性連接，其中1≦i<j≦N，i與j為正整數。此外，發光單元100的第一端部114可卡合於相鄰發光單元100的第二端部116，因此藉由第一公接電端子122、第一母接電端子132、第一端部114與第二端部116可將複數個發光單元100彼此串接而成發光燈條200，且彼此電性連接。在使用時，位於發光燈條200兩端的發光單元100可分別藉由第一公接電端子122與第一母接電端子132電性連接一外部電源，來對發光燈條200內所有的發光元件142供電。

如此一來，發光燈條200可省略習知發光二極體燈條的電路板，亦不需透過表面黏著技術(Surface Mount Technology；SMT)的製程將發光二極體焊接於電路板上，不僅可節省發光燈條200的製程時間，使用者還可輕易將發光單元100組裝成發光燈條200。此外，當發光燈條200經長時間使用時，部分的發光單元100可能會損壞或亮度衰減，使用者可自行拆解發光燈條200，並更換其中有問題的發光單元100。

在以下敘述中，將說明其他型式的第一端部114與第二端部116。

第5圖繪示根據本發明一實施方式之發光單元100’的立體圖。第6圖繪示第5圖之發光單元100’另一視角的立體圖。同時參閱第5圖與第6圖，發光單元100’的杯體110具有相對的第一端部114與第二端部116，且第一端部114是凹部結構，而第二端部116則是凸部結構。與第2圖、第3圖之實施方式不同的地方在於：凹部結構表面具有定位凸點115(例如位於凹部結構的內側面)，且凸部結構具有定位槽117(例如位於凸部結構的外側面)。當發光單元100’的第一端部114卡合於相鄰發光單元100’的第二端部116時，或發光單元100’的第二端部116卡合於另一相鄰發光單元100的第一端部114時，定位凸點115可卡合於定位槽117，使發光單元100’可穩固地彼此連接。

應瞭解到，已經在上述實施方式中敘述過的元件連接關係與材料將不再重複贅述。在以下敘述中，僅說明其他型態的發光燈條200(見第1圖)，合先敘明。

第7圖繪示根據本發明一實施方式之發光燈條200a的立體圖。發光燈條200a由發光單元100彼此串接而成。與 第1圖實施方式不同的地方在於：發光單元100之出光面112朝向方向D1與方向D2，也就是發光單元100之出光面112可朝向不同的方向D1、D2。在其他實施方式中，發光單元100之出光面112亦可選擇性地朝向方向D1的反方向，或朝向方向D2的反方向，或方向D1、D2彼此垂直(如第7圖所繪示)，依照使用者需求而定。

同時參閱第1圖與第7圖，發光燈條200、200a的發光單元100可以是相同的，只要第一端部114(見第2圖)與第二端部116(見第3圖)的截面形狀為可互相崁合的正方形或圓形，且第一公接電端子122(見第2圖)與第一母接電端子132(見第3圖)的截面形狀也為可互相崁合的正方形或圓形。在組裝時，使用者便能選擇性地將發光單元100的出光面112朝向相同方向或不同方向，因此可增加發光燈條200、200a的發光角度。

第8圖繪示根據本發明一實施方式之發光燈條200b的立體圖。發光燈條200b亦由複數個發光單元100彼此串接而成。與第1圖之實施方式不同的地方在於：發光燈條200b還包含複數個間隔單元300，且間隔單元300穿插位於發光單元100之間。在以下敘述中，將說明間隔單元300的結構及串接的方式。

第9圖繪示第8圖之間隔單元300的立體圖。第10圖繪示第9圖之間隔單元300另一視角的立體圖。間隔單元300包含第二杯體310，且第二杯體310具有相對的第三端部314與第四端部316。第三端部314是凹部結構，而第四端部316則是凸部結構。凹部結構與凸部結構的截面形 狀包含可互相崁合之圓形或多邊形。

在本實施方式中，凹部結構與凸部結構的截面形狀為四邊形，且間隔單元300的第三端部314可卡合於第3圖發光單元100的第二端部116，或卡合於相鄰間隔單元300的第四端部316；間隔單元300的第四端部316可卡合於第2圖發光單元100的第一端部114，或卡合於相鄰間隔單元300的第三端部314。

第11圖繪示第9圖之間隔單元300沿線段11-11的剖面圖。同時參閱第4圖與第11圖，第二杯體310內具有導線支架320，其一端自第三端部314凸出形成第二公接電端子322，而另一端則自第四端部316內凹形成第二母接電端子324。在組裝時，間隔單元300之第二公接電端子322可與其相鄰之發光單元100之第一母接電端子132相崁合，或與其相鄰之另一間隔單元300之第二母接電端子324相崁合。此外，間隔單元300之第二母接電端子324可與其相鄰之發光單元100之第一公接電端子122相崁合，或與其相鄰之另一間隔單元300之第二公接電端子322相崁合。

參閱第8圖，由於發光燈條200b具有穿插於發光單元100之間的間隔單元300，因此可加大發光燈條200b之發光單元100間的距離，使發光燈條200b整體的出光樣式更具變化性與可調性。

本發明上述實施方式與先前技術相較，發光燈條可省略習知發光二極體燈條的電路板，亦不需透過表面黏著技術(Surface Mount Technology；SMT)的製程將發光二極體 焊接於電路板上。如此一來，不僅可節省發光燈條的製程時間，使用者還可自行將發光單元組裝成發光燈條，或輕易地更換發光燈條的發光單元。另外，此發光燈條的發光單元的出光面可朝向相同方向或不同方向，因此可增加發光燈條的發光角度。發光燈條還可包含穿插於發光單元之間的間隔單元，可加大發光燈條之發光單元間的距離，使發光燈條整體的出光樣式更具變化性與可調性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧發光單元

100’‧‧‧發光單元

110‧‧‧杯體

111‧‧‧容置槽

112‧‧‧出光面

114‧‧‧第一端部

115‧‧‧定位凸點

116‧‧‧第二端部

117‧‧‧定位槽

120‧‧‧第一導線支架

122‧‧‧第一公接電端子

130‧‧‧第二導線支架

132‧‧‧第一母接電端子

140‧‧‧基板

142‧‧‧發光元件

150‧‧‧封裝膠

200‧‧‧發光燈條

200a‧‧‧發光燈條

200b‧‧‧發光燈條

300‧‧‧間隔單元

310‧‧‧第二杯體

314‧‧‧第三端部

316‧‧‧第四端部

320‧‧‧導線支架

322‧‧‧第二公接電端子

324‧‧‧第二母接電端子

4-4‧‧‧線段

11-11‧‧‧線段

D1‧‧‧方向

D2‧‧‧方向

第1圖繪示根據本發明一實施方式之發光燈條的立體圖。

第2圖繪示第1圖之發光燈條其中之一發光單元的立體圖。

第3圖繪示第2圖之發光單元另一視角的立體圖。

第4圖繪示第2圖之發光單元沿線段4-4的剖面圖。

第5圖繪示根據本發明一實施方式之發光單元的立體圖。

第6圖繪示第5圖之發光單元另一視角的立體圖。

第7圖繪示根據本發明一實施方式之發光燈條的立體圖。

第8圖繪示根據本發明一實施方式之發光燈條的立體 圖。

第9圖繪示第8圖之間隔單元的立體圖。

第10圖繪示第9圖之間隔單元另一視角的立體圖。

第11圖繪示第9圖之間隔單元沿線段11-11的剖面圖。

100‧‧‧發光單元

110‧‧‧杯體

111‧‧‧容置槽

112‧‧‧出光面

114‧‧‧第一端部

116‧‧‧第二端部

120‧‧‧第一導線支架

122‧‧‧第一公接電端子

130‧‧‧第二導線支架

132‧‧‧第一母接電端子

140‧‧‧基板

142‧‧‧發光元件

150‧‧‧封裝膠

Claims (11)

1. 一種發光單元，包含：一杯體，具有一出光面與相對的一第一端部與一第二端部，該第一端部與該第二端部分別與該出光面鄰接，且該杯體具有一內凹的容置槽；一基板，位於該容置槽中，且該基板上設有一發光元件，其發光方向朝向該出光面；以及一第一、第二導線支架，設置於該容置槽內之該基板兩側，該發光元件分別與該第一、第二導線支架電性連接，且該第一導線支架部分凸出於該第一端部表面，形成一第一公接電端子，而該第二導線支架則是內凹於該第二端部表面，形成一第一母接電端子。
2. 如請求項1所述之發光單元，其中該第一端部是一凹部結構，而該第二端部則是一凸部結構。
3. 如請求項2所述之發光單元，其中該凹部結構表面更具有一定位凸點，而該凸部結構則具有一定位槽。
4. 如請求項3所述之發光單元，其中該凹部結構與該凸部結構的截面形狀包含可互相崁合之圓形或多邊形。
5. 如請求項1所述之發光單元，其中該發光元件為發光二極體。
6. 如請求項5所述之發光單元，其中更包括一封裝膠，形成於該發光二極體上。
7. 如請求項6所述之發光單元，其中該封裝膠內更包括有波長轉換物質。
8. 如請求項7所述之發光單元，其中該波長轉換物質為螢光粉、色素、顏料或其混合物。
9. 一種發光燈條，係由N個如請求項1至8任一項所述之發光單元彼此串接而成，其中N為自然數，且藉由第i個發光單元之該第一端部之該第一公接電端子與其相鄰之該第j個發光單元之該第二端部之該第一母接電端子相嵌合，使得該第i個發光單元與其相鄰之該第j個發光單元電性連接，其中1≦i<j≦N，i與j為正整數。
10. 如請求項9所述之發光燈條，其中該些發光單元之該些出光面朝向相同方向或不同方向。
11. 如請求項10所述之發光燈條，更包含：複數個間隔單元，穿插位於該些發光單元之間，每一該間隔單元包含：一第二杯體，具有相對的一第三端部與一第四端部，其內具有一導線支架，其一端自該第三端部凸出形成一第二公接電端子，而另一端則自該第四端部內凹形成一第二母接電端子，其中，每一該間隔單元之該第二公接電端子與其相鄰之該發光單元之該第一母接電端子或與其相鄰之另一該間隔單元之該第二母接電端子相崁合，而每一該間隔單元之該第二母接電端子則與其相鄰之該發光單元之該第一公接電端子或與其相鄰之另一該間隔單元之該第二公接電端子相崁合。