TWM485354U

TWM485354U - 發光二極體模組及相關的發光二極體蓋板

Info

Publication number: TWM485354U
Application number: TW103207747U
Authority: TW
Inventors: Chih-Chen Lin
Original assignee: Litup Technology Co Ltd
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2014-05-02
Publication date: 2014-09-01

Description

發光二極體模組及相關的發光二極體蓋板

【0001】

本新型有關發光二極體，尤指一種發光二極體模組及相關的發光二極體蓋板。

【0002】

由於發光二極體元件在運作時會發熱，為避免承載發光二極體元件的基板因受熱而變形，所以一般多半會利用額外的蓋板(以下稱之為發光二極體蓋板)來壓住基板，並藉由發光二極體蓋板將基板鎖固在燈具或基座上。這樣的發光二極體模組的結構不僅整體外形較美觀，且可避免基板因受熱而變形。

【0003】

傳統的發光二極體模組在組裝時必須先將基板置放在燈具或基座上，再將發光二極體蓋板對齊並壓在基板上，最後利用螺絲穿過設置在發光二極體蓋板與基板兩者的對應位置上的孔洞，以將發光二極體蓋板與基板同時鎖固在燈具或基座上。

【0004】

然而，由於基板在一開始時只是單純置放在燈具或基座上，而未先進行鎖固，所以很容易因組裝者的手部碰撞或地心引力的影響而產生位移。另外，在組裝者將發光二極體蓋板對齊基板壓下時，也很容易因為施力不均導致發光二極體蓋板與基板間產生相對滑動，而難以將發光二極體蓋板對齊基板，例如，難以將發光二極體蓋板上的螺絲孔對齊基板上的螺絲孔。

【0005】

因此，傳統的發光二極體模組長期存在不易組裝及安裝較耗時的問題。

【0006】

有鑑於此，如何減輕或消除傳統的發光二極體模組的缺失，實為業界有待解決的問題。

【0007】

本說明書提供一種發光二極體模組的實施例，包含：一基板，具有一上表面與一下表面，其中，該上表面上設置有一第一導電區；一發光二極體元件，設置於該基板的該上表面上；一第一導電端子，與該第一導電區相接觸；以及一發光二極體蓋板。該發光二極體蓋板包含：一蓋板頂面；一蓋板底面；一中空區域，貫穿該發光二極體蓋板，用於供該發光二極體元件產生的光線從中穿透；一第一導線出口，位於該發光二極體蓋板的側面；一基板容置區，由自該蓋板底面朝該蓋板頂面的方向下凹的一第一凹陷區域所形成，用於容置該基板；一第一端子容置區，由自該蓋板底面朝該蓋板頂面的方向下凹、且與該基板容置區有部分重疊的一第二凹陷區域所形成，並連接該第一導線出口，且用於容置該第一導電端子；以及一或多個彈性支撐件，設置於該基板容置區的內側邊，且該一或多個彈性支撐件皆具有朝向該基板容置區的一中央區域突出的一彈性部，但該一或多個彈性支撐件皆未延伸超出該蓋板底面；其中，當該基板設置於該基板容置區中時，該一或多個彈性支撐件會產生形變以對該基板的側邊施加應力，以使該基板卡固於該基板容置區中。

【0008】

本說明書另提供一種用於一發光二極體模組中的發光二極體蓋板的實施例。該發光二極體模組包含一基板、一發光二極體元件、以及一第一導電端子，其中，該基板具有一上表面與一下表面，且該上表面上設置有一第一導電區，該發光二極體元件設置於該基板的該上表面上，且該第一導電端子與該第一導電區相接觸。該發光二極體蓋板包含：一蓋板頂面；一蓋板底面；一中空區域，貫穿該發光二極體蓋板，用於供該發光二極體元件產生的光線從中穿透；一第一導線出口，位於該發光二極體蓋板的側面；一基板容置區，由自該蓋板底面朝該蓋板頂面的方向下凹的一第一凹陷區域所形成，用於容置該基板；一第一端子容置區，由自該蓋板底面朝該蓋板頂面的方向下凹、且與該基板容置區有部分重疊的一第二凹陷區域所形成，並連接該第一導線出口，且用於容置該第一導電端子；以及一或多個彈性支撐件，設置於該基板容置區的內側邊，且該一或多個彈性支撐件皆具有朝向該基板容置區的一中央區域突出的一彈性部，但該一或多個彈性支撐件皆未延伸超出該蓋板底面；其中，當該基板設置於該基板容置區中時，該一或多個彈性支撐件會產生形變以對該基板的側邊施加應力，以使該基板卡固於該基板容置區中。

【0009】

上述實施例的優點之一，是彈性支撐件所施加的應力在無需使用螺絲固定的情況下便可將基板穩固地卡固在基板容置區中，不會有因組裝者施力不均而導致發光二極體蓋板與基板間產生相對滑動的情況發生，可大幅提升發光二極體模組在組件組裝時的準確性及便利性，亦可加速將發光二極體模組安裝在燈具或基座上的速度。

【0010】

上述實施例的另一優點，是藉由彈性支撐件的設置，可大幅降低對於基板容置區和基板兩者的尺寸加工精密度的要求，並增加發光二極體蓋板與基板兩者的製程誤差容忍範圍，進而有效提升發光二極體蓋板和基板兩者的製造良率和降低製造成本。

【0011】

上述實施例的另一優點，是由於彈性支撐件皆未延伸超出蓋板底面，所以發光二極體蓋板的蓋板底面可平整地貼附於燈具或基座上，以有效降低塵埃及水氣進入發光二極體模組內部的可能性，藉此可有效提升對於發光二極體模組內部元件的保護效果，延長發光二極體模組的使用壽命。

【0012】

本新型的其他優點將藉由以下的說明和圖式進行更詳細的解說。

【0046】

100‧‧‧發光二極體模組

【0047】

110‧‧‧基板

【0048】

112‧‧‧上表面

【0049】

114‧‧‧下表面

【0050】

116‧‧‧導電區

【0051】

120‧‧‧發光二極體元件

【0052】

130‧‧‧導電端子

【0053】

132‧‧‧接觸端

【0054】

140‧‧‧發光二極體蓋板

【0055】

141‧‧‧蓋板頂面

【0056】

143‧‧‧蓋板底面

【0057】

145‧‧‧中空區域

【0058】

147‧‧‧導線出口

【0059】

149‧‧‧穿孔

【0060】

150‧‧‧導線

【0061】

410‧‧‧基板容置區

【0062】

420‧‧‧端子容置區

【0063】

430‧‧‧彈性支撐件

【0013】

圖1為本新型一實施例的發光二極體模組的外觀分解示意圖。

【0014】

圖2為圖1的發光二極體模組組裝後的外觀示意圖。

【0015】

圖3為圖1的發光二極體模組組裝後的側面示意圖。

【0016】

圖4與圖5為圖1的發光二極體模組底部朝上的外觀分解示意圖。

【0017】

圖6為圖1的發光二極體模組的部分元件組裝後的外觀仰視示意圖。

【0018】

圖7為圖1的發光二極體模組組裝後的底部朝上外觀示意圖。

【0019】

以下將配合相關圖式來說明本新型的實施例。在圖式中，相同的標號表示相同或類似的元件或方法流程。

【0020】

請參考圖1至圖4。圖1為本新型一實施例的發光二極體模組(LED module)100的外觀分解示意圖。圖2為發光二極體模組100組裝後的外觀示意圖。圖3為發光二極體模組100組裝後的側面示意圖。圖4為發光二極體模組100底部朝上的外觀分解示意圖。如圖所示，發光二極體模組100包含基板110、發光二極體元件(LED component)120、一或多個導電端子(例如圖1中的第一導電端子130a與第二導電端子130b)、發光二極體蓋板(LED cover plate)140、以及一或多個導線(例如圖1中的第一導線150a與第二導線150b)。

【0021】

在本實施例中，基板110具有上表面112與下表面114，且上表面112上設置有一或多個導電區(例如圖1中的第一導電區116a與第二導電區116b)。發光二極體元件120設置於基板110的上表面112上。實作上，發光二極體元件120可用一單一發光二極體或多個發光二極體的組合來實現。另外，發光二極體元件120還可包含適當形狀的光學透鏡，以控制發光二極體元件120的發光角度或光色。第一導電端子130a的前端包含略呈彎曲形狀的第一接觸端132a，且第二導電端子130b的前端包含略呈彎曲形狀的第二接觸端132b。發光二極體蓋板140包含蓋板頂面141、蓋板底面143、中空區域145、一或多個導線出口(例如圖1中的第一導線出口147a與第二導線出口147b)、一或多個穿孔(例如圖1中所繪示的4個穿孔149)、基板容置區410、一或多個端子容置區(例如圖4中的第一端子容置區420a與第二端子容置區420b)、以及一或多個彈性支撐件(例如圖4中所繪示的2個彈性支撐件430)。第一導線150a連接於第一導電端子130a，且第二導線150b連接於第二導電端子130b。

【0022】

如圖4所示，中空區域145貫穿發光二極體蓋板140的本體，用於供發光二極體元件120產生的光線從中穿透，以射向蓋板頂面141所面對的方向。第一導線出口147a與第二導線出口147b皆位於發光二極體蓋板140的側面。基板容置區410是由自蓋板底面143朝蓋板頂面141的方向下凹的第一凹陷區域所形成，用於容置基板110，且基板容置區410的外型與基板110的外型接近或相同。第一端子容置區420a是由自蓋板底面143朝蓋板頂面141的方向下凹、且與基板容置區410有部分重疊的第二凹陷區域所形成。此外，第一端子容置區420a連接第一導線出口147a，且用於容置第一導電端子130a。第二端子容置區420b是由自蓋板底面143朝蓋板頂面141的方向下凹、且與基板容置區410有部分重疊的第三凹陷區域所形成。此外，第二端子容置區420b連接第二導線出口147b，且用於容置第二導電端子130b。在本實施例中，第一端子容置區420a和第二端子容置區420b的下凹深度皆超過基板容置區410。各彈性支撐件430皆設置於基板容置區410的內側邊，且具有朝向基板容置區410的一中央區域突出的一彈性部，但各彈性支撐件430皆未延伸超出蓋板底面143。

【0023】

實作上，前述的各彈性支撐件430皆可用一彈性凸塊或是具有一自由端的彈性臂(resilient arm)來實現。

【0024】

在本案說明書和圖式中使用的元件編號和裝置編號中的小寫英文索引a～n，只是為了方便指稱個別的元件和裝置，並非有意將前述元件和裝置的數量侷限在特定數目。在本案說明書和圖式中，若使用某一元件編號或裝置編號時沒有指明該元件編號或裝置編號的索引，則代表該元件編號或裝置編號是指稱所屬元件群組或裝置群組中不特定的任一元件或裝置。例如，元件編號130a指稱的對象是第一導電端子130a，而元件編號130指稱的對象則是導電端子130a與130b中不特定的任一導電端子。又例如，元件編號420a指稱的對象是第一端子容置區420a，而元件編號420指稱的對象則是端子容置區420a與420b中不特定的任一端子容置區。

【0025】

以下將搭配圖5至圖7來進一步說明發光二極體模組100的組裝方式。

【0026】

圖5為發光二極體模組100底部朝上的外觀分解示意圖。圖6為發光二極體模組100的部分元件組裝後的外觀仰視示意圖。圖7為發光二極體模組100組裝後的底部朝上外觀示意圖。

【0027】

在組裝發光二極體模組100時，可將導電端子130置放於發光二極體蓋板140的對應端子容置區420中。例如，可將第一導電端子130a與第二導電端子130b分別置放於發光二極體蓋板140的第一端子容置區420a與第二端子容置區420b中，以形成圖5和圖6所繪示的態樣。此時，第一導線150a或第一導電端子130a的局部會穿過第一導線出口147a，而第二導線150b或第二導電端子130b的局部則會穿過第二導線出口147b。

【0028】

如圖6所示，當發光二極體蓋板140放置於一水平面上時，第一導線出口147a會指向第一水平方向D1，第二導線出口147b會指向第二水平方向D2。在本新型中特別將前述的第一水平方向D1與第二水平方向D2間的夾角A1的大小設計成介於0至60度，以使第一導線出口147a與第二導線出口147b能大致面向發光二極體蓋板140的同一側。藉由這樣的設計方式，可使組裝者能更便利地將第一導電端子130a與第二導電端子130b組裝至發光二極體蓋板140上，進而提升發光二極體模組100整體的組裝便利性和組裝效率。

【0029】

當組裝者要將基板110組裝至發光二極體蓋板140上時，只需將基板110先朝基板容置區410的內側邊上的一或多個彈性支撐件430的方向推擠，使彈性支撐件430產生形變，接著再將基板110往基板容置區410下壓即可。如圖7所示，當基板110設置於基板容置區410中時，彈性支撐件430會產生形變以對基板110的側邊施加應力，將基板110頂向基板容置區410的內側邊。因此，在無需使用螺絲固定的情況下便可將基板110穩固地卡固在基板容置區410中，不會有因組裝者施力不均而導致發光二極體蓋板140與基板110間產生相對滑動的情況發生，可大幅提升發光二極體模組100在組件組裝時的準確性及便利性。

【0030】

另外，即使基板110與基板容置區410兩者的尺寸因製程差異而存在些許誤差，彈性支撐件430的彈性部所施加的應力仍可有效將基板110卡固在基板容置區410中，而不會輕易從基板容置區410中脫落。因此，藉由彈性支撐件430的設置，可大幅降低對於基板容置區410和基板110兩者的尺寸加工精密度的要求，並增加發光二極體蓋板140與基板110兩者的製程誤差容忍範圍，進而有效提升發光二極體蓋板140和基板110兩者的製造良率和降低製造成本。

【0031】

當發光二極體模組100組裝完成時，第一導電端子130a會與基板110的上表面112的第一導電區116a相接觸，且第二導電端子130b會與基板110的上表面112的第二導電區116b相接觸。例如，在本實施例中，第一導電端子130a的第一接觸端132a會與第一導電區116a相接觸，而第二導電端子130b的第二接觸端132b會與第二導電區116b相接觸。

【0032】

在發光二極體模組100組裝完成之後，便可將發光二極體模組100安裝於燈具或基座上。例如，在本實施例中，可利用螺絲穿過發光二極體蓋板140上的穿孔149，以將發光二極體模組100鎖固在燈具或基座上。

【0033】

如圖3所示，前述發光二極體蓋板140中的各彈性支撐件430皆未延伸超出蓋板底面143，且當基板110卡固於基板容置區410中時，各彈性支撐件430也不會有任何部位超出蓋板底面143。另外，在本實施例中，當基板110設置於基板容置區410中時，基板110的下表面114也不會超出蓋板底面143。因此，當發光二極體模組100安裝於燈具或基座上時，發光二極體蓋板140的蓋板底面143可平整地貼附於燈具或基座上，以有效降低塵埃及水氣進入發光二極體模組100內部的可能性，藉此可有效提升對於發光二極體模組100內部元件的保護效果，延長發光二極體模組100的使用壽命。

【0034】

另外，由於前述第一導線出口147a與第二導線出口147b大致面向發光二極體蓋板140的同一側，因此，實作上也可以將燈具或基座上用於連接第一導線150a與第二導線150b的導電區的位置設計在一起。而不必分開設置於發光二極體模組100安裝位置的兩側。如此一來，不僅可減少燈具或基座上的導電區數量，還有利於提升安裝發光二極體模組100時的導線連接便利性。

【0035】

所屬領域中具有通常知識者應可理解，前述的基板110、導電端子130、以及發光二極體蓋板140中的導線出口147、基板容置區410、以及端子容置區420的形狀和尺寸，都可依實際電路設計的需要而調整，並不侷限於前述實施例所繪示的態樣。例如，亦可將基板110和基板容置區410的形狀都一起改為方形、三角形、或其他形狀。

【0036】

另外，前述的導電端子130及導線150的個數，以及發光二極體蓋板140中的導線出口147和端子容置區420的個數，都可依實際電路設計的需要而調整，並不侷限於前述實施例所繪示的態樣。例如，在另一實施例中，亦可將前述的第一導電端子130a與第二導電端子130b整合成具有兩連接端的單一導電端子，此時，可將發光二極體蓋板140中的導線出口147和端子容置區420的個數都減少至一個。

【0037】

同樣地，前述的彈性支撐件430的形狀與個數也都可依實際機構設計的需要而調整，並不侷限於前述實施例所繪示的態樣。例如，在基板容置區410的內側邊可以只設置單一彈性支撐件430，或者也可以設置三個或三個以上的彈性支撐件430。

【0038】

此外，在發光二極體模組100是改用黏貼、磁性貼附、或卡扣等方式安裝於燈具或基座上的實施例中，亦可將前述發光二極體蓋板140中的穿孔149都省略。在部分實施例中，當基板110設置於基板容置區410中時，基板110的下表面114可以略為超出蓋板底面143，使基板110的下表面114可平整地貼附於燈具或基座上。

【0039】

在說明書及申請專利範圍中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。然而，所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，同樣的元件可能會用不同的名詞來稱呼。說明書及申請專利範圍並不以名稱的差異做為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來做為區分的基準。在說明書及申請專利範圍所提及的「包含」為開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」在此包含任何直接及間接的連接手段。因此，若文中描述第一元件耦接於第二元件，則代表第一元件可通過電性連接或無線傳輸、光學傳輸等信號連接方式而直接地連接於第二元件，或者通過其他元件或連接手段間接地電性或信號連接至該第二元件。

【0040】

在此所使用的「及/或」的描述方式，包含所列舉的其中之一或多個項目的任意組合。另外，除非說明書中特別指明，否則任何單數格的用語都同時包含複數格的涵義。

【0041】

在說明書及申請專利範圍當中所提及的「元件」(element)一詞，包含了構件(component)、層構造(layer)、或區域(region)的概念。

【0042】

圖式的某些元件的尺寸及相對大小會被加以放大，或者某些元件的形狀會被簡化，以便能更清楚地表達實施例的內容。因此，除非申請人有特別指明，圖式中各元件的形狀、尺寸、相對大小及相對位置等僅是便於說明，而不應被用來限縮本新型的專利範圍。此外，本新型可用許多不同的形式來體現，在解釋本新型時，不應僅侷限於本說明書所提出的實施例態樣。

【0043】

為了說明上的方便，說明書中可能會使用一些與空間中的相對位置有關的敘述，對圖式中某元件的功能或是該元件與其他元件間的相對空間關係進行描述。例如，「於…上」、「在…上方」、「於…下」、「在…下方」、「高於…」、「低於…」、「向上」、「向下」等等。所屬技術領域中具有通常知識者應可理解，這些與空間中的相對位置有關的敘述，不僅包含所描述的元件在圖式中的指向關係(orientation)，也包含所描述的元件在使用、運作、或組裝時的各種不同指向關係。例如，若將圖式上下顛倒過來，則原先用「於…上」來描述的元件，就會變成「於…下」。因此，在說明書中所使用的「於…上」的描述方式，解釋上包含了「於…下」以及「於…上」兩種不同的指向關係。同理，在此所使用的「向上」一詞，解釋上包含了「向上」以及「向下」兩種不同的指向關係。

【0044】

在說明書及申請專利範圍中，若描述第一元件位於第二元件上、在第二元件上方、連接、接合、耦接於第二元件或與第二元件相接，則表示第一元件可直接位在第二元件上、直接連接、直接接合、直接耦接於第二元件，亦可表示第一元件與第二元件間存在其他元件。相對之下，若描述第一元件直接位在第二元件上、直接連接、直接接合、直接耦接、或直接相接於第二元件，則代表第一元件與第二元件間不存在其他元件。

【0045】

以上僅為本新型的較佳實施例，凡依本新型請求項所做的均等變化與修飾，皆應屬本新型的涵蓋範圍。