TWI417478B - 燈具模組 - Google Patents

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Li Ming Chen
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Description

燈具模組
本發明係有關於一種燈具模組，特別係有關於一種組裝方便且能提高使用安全性之發光二極體燈具模組。
近年來，發光二極體燈具以逐漸被應用於各種照明設備中，然而基於安全性的考量，相關燈具標準規範也陸續被提出。舉例而言，在UL1598燈具標準中規範了照明燈具內必須設置隔板(Barrier)來有效地阻隔並遮蔽電路，以免人體不慎觸電而造成危險，此外在前述規範中更明確揭露了隔板應該符合如下結構：a)含鐵或不含鐵的金屬，至少0.41mm(0.016in)的厚度；b)玻璃或陶瓷，至少3mm(0.118in)的厚度；c)符合相關溫度額定值的玻璃纖維套管，至少0.25mm(0.010in)的厚度；d)硬化纖維，至少0.71mm(0.028in)的厚度；或e)符合UL1598燈具標準第5.7.1.6條所規定的聚合材料。
一般燈具內部的發光二極體係設置於一電路板上，當使用導電金屬作為隔板的材料時，為了避免隔板和發光二極體周圍的電性接點碰觸而造成短路，通常會在隔板和電路板之間設置一絕緣板。惟前述絕緣板上必須開設穿孔以容納發光二極體，因此發光二極體的電性接點仍有可能透 過前述穿孔而和金屬隔板接觸，進而造成安全性的疑慮。
另一方面，由於發光二極體的尺寸越來越小，造成隔板上的開孔與發光二極體之間對位困難。有鑑於此，因此如何能設計出一種可組裝方便且能提高安全性之燈具模組始成為一重要之課題。
本發明之一實施例提供一種燈具模組，包括一電路板、至少一發光二極體、一絕緣板以及至少一金屬隔板。前述發光二極體設置於電路板上，並且具有兩個電性接點。前述絕緣板設置於電路板上，並且具有至少一開口以及兩個凸出之擋片設置於該開口兩側，其中前述擋片分別對應於前述電性接點設置。前述金屬隔板設置於絕緣板上，其中發光二極體以及前述擋片穿過金屬隔板，且前述擋片分別將前述電性接點與金屬隔板電性隔離。
於一實施例中，前述電性接點分別位於發光二極體的兩相反側，且前述擋片分別對應該些電性接點位於開口的兩相反側。
於一實施例中，前述燈具模組包括複數個金屬隔板，前述金屬隔板分別具有至少一凹槽，其中前述凹槽相鄰，且發光二極體以及擋片穿過前述凹槽。
於一實施例中，前述燈具模組包括複數個發光二極體，且絕緣板更具有複數個開口，前述發光二極體以矩陣方式排列並且穿過前述開口。
於一實施例中，前述燈具模組包括複數個發光二極 體，且絕緣板更具有複數個開口，前述發光二極體沿著電路板之一長軸方向排列並且穿過前述開口。
於一實施例中，前述電路板具有複數個導線，前述發光二極體係藉由前述導線相互串聯。
於一實施例中，前述燈具模組更包括一具有高導熱係數之散熱結構，其中散熱結構與前述電路板連接。
於一實施例中，前述燈具模組更包括一透鏡，設置於前述金屬隔板上。
於一實施例中，前述燈具模組更包括一緩衝墊以及一上蓋，依序設置於前述透鏡上。
本發明之一實施例更提供一種燈具模組，包括一電路板、一絕緣板、至少一發光二極體以及兩片金屬隔板。前述絕緣板設置於電路板上並具有一開口。前述發光二極體設置於電路板上並且穿過前述開口，其中發光二極體具有兩個電性接點，前述電性接點分別位於發光二極體的兩相反側。前述金屬隔板設置於絕緣板上且相互對應以遮蔽前述電性接點，其中絕緣板將前述電性接點與前述金屬隔板電性隔離。
於一實施例中，前述開口呈矩形。
於一實施例中，前述金屬隔板分別具有至少一凹槽，前述凹槽相互對應而設，且發光二極體穿過前述凹槽。
於一實施例中，前述燈具模組更包括複數個發光二極體，且絕緣板更具有複數個開口，前述發光二極體以矩陣方式排列並且穿過前述開口。
於一實施例中，前述燈具模組更包括複數個發光二極 體，且前述絕緣板更具有複數個開口，其中發光二極體沿電路板之一長軸方向排列並且穿過前述開口。
於一實施例中，前述燈具模組包括至少一列發光二極體，該列發光二極體包括複數個發光二極體，該列發光二極體之該些電性接點設於該列發光二極體之兩側，排列成兩列電性接點，該兩片金屬隔板設置於該列發光二極體的兩側，分別遮蔽該列發光二極體的該兩列電性接點。
於一實施例中，前述電路板具有複數個導線，其中發光二極體藉由前述導線相互串聯。
於一實施例中，前述燈具模組更包括一具有高導熱係數之散熱結構，其中散熱結構與電路板連接。
於一實施例中，前述燈具模組更包括至少一透鏡，對應該發光二極體，設置於前述金屬隔板上。
於一實施例中，其中各該兩片金屬隔板上更設有至少一定位槽，該透鏡底側設有至少二凸桿，該電路板具有至少二第一穿孔，該絕緣板具有至少二第二穿孔，單一該透鏡之該些凸桿同時穿設於該發光二極體兩側之該兩片金屬隔板上對應的該些定位槽、該電路板之該些第一穿孔以及該絕緣板之該些第二穿孔。
於一實施例中，前述燈具模組更包括一緩衝墊以及一上蓋，依序設置於前述透鏡上。
本發明揭露之燈具模組，係在一電路板上設有發光二極體，此外在金屬隔板和電路板之間設有一絕緣板，前述絕緣板具有一開口，同時在開口相對之兩側設有凸出之擋片對應發光二極體兩側之電性接點設置，藉此可有效避免 金屬隔板與發光二極體的電性接點相互接觸而造成短路。於一實施例中，可利用兩片金屬隔板相鄰排列，設置於一列發光二極體之兩側及絕緣板上，遮住發光二極體上的電性接點，其中透過多片金屬隔板並排的方式不僅可降低製造過程中對於組裝精度的要求，同時能達到遮蔽與電性隔離之效果，進而能兼顧使用上的安全性。
為使本發明之上述目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例並配合所附圖式做詳細說明。
首先請參閱第1圖，本發明一實施例之燈具模組主要包括一上蓋10、一緩衝墊20、至少一透鏡30、至少一金屬隔板40、一絕緣板50、一電路板60、至少一發光二極體61以及一散熱結構70。如圖所示，前述發光二極體61設置於電路板60上，電路板60則是與下方的散熱結構70連接，並可透過散熱結構70進行散熱。在本實施例中，前述散熱結構70可採用具有高導熱係數的金屬材質，此外在散熱結構70底側另形成有複數個鰭片以達到迅速散熱之目的。
請繼續參閱第1圖，在電路板60上方依序設有絕緣板50、金屬隔板40、透鏡30、緩衝墊20以及上蓋10，於本實施例中係設置有多片金屬隔板40，其例如可採用符合UL1598燈具標準之金屬隔板，然而也可僅採用單一金屬隔板40來遮蔽燈具模組內部的電子元件，如此一來可避免人體因不慎觸電而導致危險。於第1圖中之緩衝墊20可採用 橡膠材質，設置於透鏡30和上蓋10之間，藉此可達到內部元件防水的目的。
接著請一併參閱第1~3圖，其中第2圖顯顯示第1圖所示之透鏡30、金屬隔板40、絕緣板50以及電路板60於組裝後的示意圖，第3圖則顯示第2圖中一發光單元E的局部放大圖。如第2圖所示，前述絕緣板50設置於電路板60上，組裝時可使發光二極體61穿過絕緣板50，此外在絕緣板50上方設有金屬隔板40以及透鏡30，組裝後的燈具模組可形成複數個發光單元E，其中利用發光二極體61可發出光線穿過對應的透鏡30，藉以提供照明之用。
由第1~3圖中可以看出，本實施例中的透鏡30底側設有兩個相對應的凸桿31，組裝時，各透鏡30對應一發光二極體61設置，由凸桿31穿過電路板60和絕緣板50上對應的第一、第二穿孔62、52，藉以將透鏡30固定於金屬隔板40和絕緣板50上。
需特別說明的是，於本實施例中的絕緣板50另形成有至少一開口510(如第1圖所示)，前述開口510大致呈矩形，且在開口510的兩側分別形成有一凸出之擋片51。請參閱第3圖，組裝時可使電路板60上的發光二極體61穿過絕緣板50，並使前述擋片51貼附於發光二極體61的兩側且對應發光二極體61兩側的電性接點611、612設置，其中金屬隔板40和電路板60之間可藉由絕緣板50而有效地電性隔離，以避免相互接觸而造成短路；由第3圖中可以看出，透過在絕緣板50的開口510兩側形成凸出之擋片51，可防止金屬隔板40接觸到發光二極體61兩側的電性 接點611、612，使得絕緣板50和金屬隔板40之間可充分達成到電性隔離之目的，藉以提升使用上的安全性。
接著請參閱第4圖，本實施例中的發光二極體61大致呈矩形結構，其中在發光二極體61兩相反惻(亦即，第一側S1以及第二側S2)分別設有電性接點611、612。再請參閱第5圖，前述發光二極體61可以矩陣方式排列設置於電路板60上，由第5圖可以看出發光二極體61係分別組成一第一列R1以及一第二列R2之串聯結構，然而也可僅以一列的方式設置。如第5圖所示，每一列發光二極體61係沿著電路板60之一長軸方向(X軸方向)延伸，其中每個發光二極體61之電性接點611係位於第一側S1，而每個發光二極體61之另一電性接點612則位於第二側S2。
應了解的是，前述每一列發光二極體61皆可透過電路板60上的導線C而延著X軸方向串聯，由於電性接點611、612係分別位在發光二極體61的下、上兩側(第一、第二側S1、S2)，組裝時可利用兩片金屬隔板40分別由每一列發光二極體61的下、上兩側將其夾緊密合，如此可避免電性接點611、612外露而導致觸電的危險。應了解的是，由於前述發光二極體61的左、右兩側並未設有電性接點，故金屬隔板40僅需由下、上兩側將其夾緊即可充分地覆蓋住電性接點611、612，藉此不僅能降低製造過程中對於組裝精度的要求，以達到方便組裝之目的，同時透過金屬隔板40可充分達到遮蔽與電性隔離之效果，進而能兼顧使用上的安全性。
再請一併參閱第6、7圖，於本實施例中可透過兩片金 屬隔板40相鄰排列以遮蔽前述每一列發光二極體61上的電性接點611、612，其中每一個金屬隔板40皆形成有至少一凹槽41。由第6、7圖可以看出，兩片相鄰金屬隔板40上的凹槽41大致呈矩形且相互對應，組裝時可使兩片金屬隔板40上的凹槽41相互對齊，其中發光二極體61以及絕緣板50上之擋片40可穿過兩個對應凹槽41所形成的開孔並朝Z軸方向凸出(如第2、3圖所示)；藉此，發光二極體61便可發出光線穿過上方的透鏡30以提供照明之用。
需特別說明的是，於本實施例中的金屬隔板40上另設有定位槽42，組裝時可使透鏡30底側的凸桿31穿過金屬隔板40上對應的定位槽42(如第6、7圖所示)，並使凸桿31與電路板60和絕緣板50上對應的第一、第二穿孔62、52結合，藉此可限制金屬隔板40沿X軸以及Y軸方向滑動。如前所述，由於金屬隔板40可利用透鏡30底側的凸桿31而固定於絕緣板50上方，因此不需要額外的螺絲或零件鎖固，進而能降低材料與組裝成本。
綜上所述，本發明揭露一種燈具模組，其中在一電路板上設有發光二極體，此外在金屬隔板和電路板之間設有一絕緣板，前述絕緣板具有一開口，同時在開口相對之兩側設有凸出之擋片對應發光二極體兩側之電性接點設置，藉此可有效避免金屬隔板與發光二極體的電性接點相互接觸而造成短路。於一實施例中，可利用兩片金屬隔板相鄰排列，設置於一列發光二極體之兩側及絕緣板上，遮住發光二極體上的電性接點，其中透過多片金屬隔板並排的方式不僅可降低製造過程中對於組裝精度的要求，同時能達 到遮蔽與電性隔離之效果，進而能兼顧使用上的安全性。
雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾。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。
10‧‧‧上蓋
20‧‧‧緩衝墊
30‧‧‧透鏡
31‧‧‧凸桿
40‧‧‧金屬隔板
41‧‧‧凹槽
42‧‧‧定位槽
50‧‧‧絕緣板
51‧‧‧擋片
510‧‧‧開口
52‧‧‧第二穿孔
60‧‧‧電路板
61‧‧‧發光二極體
611、612‧‧‧電性接點
62‧‧‧第一穿孔
70‧‧‧散熱結構
C‧‧‧導線
E‧‧‧發光單元
R1‧‧‧第一列
R2‧‧‧第二列
S1‧‧‧第一側
S2‧‧‧第二側
第1圖顯示本發明一實施例之燈具模組爆炸圖；第2圖顯示透鏡、金屬隔板、絕緣板以及電路板於組裝後之示意圖；第3圖顯示第2圖中一發光單元的局部放大圖；第4圖顯示本發明一實施例之發光二極體示意圖；第5圖顯示本發明一實施例之發光二極體透過導線連接之示意圖；第6圖顯示兩片金屬隔板相鄰排列之示意圖；以及第7圖顯示金屬隔板遮住每一列發光二極體兩側電性接點之示意圖。
10‧‧‧上蓋
20‧‧‧緩衝墊
30‧‧‧透鏡
40‧‧‧金屬隔板
50‧‧‧絕緣板
51‧‧‧擋片
510‧‧‧開口
60‧‧‧電路板
61‧‧‧發光二極體
70‧‧‧散熱結構

Claims (15)

  1. 一燈具模組，包括：一電路板；至少一發光二極體，設置於該電路板上並具有兩個電性接點；一絕緣板，設置於該電路板上，並且具有至少一開口以及兩個凸出之擋片設置於該開口兩側，該發光二極體穿過該開口，其中該些擋片分別對應於該些電性接點設置；以及至少一金屬隔板，設置於該絕緣板上，其中該發光二極體以及該些擋片穿過該金屬隔板，且該些擋片將該些電性接點與該金屬隔板電性隔離。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之燈具模組，其中該些電性接點分別位於該發光二極體的兩相反側，且該些擋片分別對應該些電性接點位於該開口的兩相反側。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之燈具模組，其中該燈具模組包括複數個金屬隔板，該些金屬隔板分別具有一凹槽，且該些凹槽相互對應，其中該發光二極體以及該些擋片穿過該些金屬隔板之該些凹槽。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之燈具模組，其中該燈具模組包括複數個發光二極體，且該絕緣板具有複數個開口，該些發光二極體以矩陣方式排列並且穿過該些開口。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之燈具模組，其中該燈具模組包括複數個發光二極體，該絕緣板具有複數個開口，該些發光二極體沿該電路板之一長軸方向排列並且穿過該 些開口。
  6. 一燈具模組，包括：一電路板；一絕緣板，設置於該電路板上並具有一開口以及至少一凸出之擋片，且該擋片設置於該開口處；至少一發光二極體，設置於該電路板上並且穿過該開口，其中該發光二極體具有兩個電性接點，且該些電性接點分別位於該發光二極體的兩相反側；以及兩片金屬隔板，設置於該絕緣板上並且對應該些電性接點設置，以遮蔽該些電性接點，該些金屬隔板分別具有至少一凹槽，該些凹槽相互對應而設，且該發光二極體及該擋片穿過該金屬隔板之該凹槽，其中該擋片將該些電性接點與該些金屬隔板電性隔離。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之燈具模組，其中該開口呈矩形。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之燈具模組，其中該燈具模組包括複數個發光二極體，且該絕緣板更具有複數個開口，該些發光二極體以矩陣方式排列並且穿過該些開口。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之燈具模組，其中該燈具模組包括複數個發光二極體，且該絕緣板更具有複數個開口，該些發光二極體沿該電路板之一長軸方向排列並且穿過該些開口。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之燈具模組，其包括至少一列發光二極體，該列發光二極體包括複數個該發光二極體，該列發光二極體之該些電性接點設於該列發光二極 體之兩側，排列成兩列電性接點，該兩片金屬隔板設置於該列發光二極體的兩側，分別遮蔽該列發光二極體的該兩列電性接點。
  11. 如申請專利範圍第4、5、8、9或10項所述之燈具模組，其中該電路板具有複數個導線，該些發光二極體藉由該些導線相互串聯。
  12. 如申請專利範圍第1或6項所述之燈具模組，其更包括一具有高導熱係數之散熱結構，該散熱結構與該電路板連接。
  13. 如申請專利範圍第1或6項所述之燈具模組，其更包括至少一透鏡，對應該發光二極體，設置於該些金屬隔板上。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之燈具模組，其中各該兩片金屬隔板上更設有至少一定位槽，該透鏡底側設有至少二凸桿，該電路板具有至少二第一穿孔，該絕緣板具有至少二第二穿孔，單一該透鏡之該些凸桿同時穿設於該發光二極體兩側之該兩片金屬隔板上對應的該些定位槽、該電路板之該些第一穿孔以及該絕緣板之該些第二穿孔。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之燈具模組，其更包括一緩衝墊以及一上蓋，依序設置於該透鏡上。
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