本發(fā)明的實(shí)施例提供一種發(fā)光二極管模組及其制作方法和燈具。
背景技術(shù):
發(fā)光二極管(lightemittingdiode,led)照明裝置具有節(jié)能、壽命長(zhǎng)、適用性好、響應(yīng)時(shí)間短、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),具有很好的應(yīng)用前景。
由于發(fā)光二極管的性能極易受到濕度、溫度以及機(jī)械振動(dòng)的影響,為了使發(fā)光二極管能在使用壽命內(nèi)正常工作,這就要求發(fā)光二極管照明裝置具有良好的防水性能、散熱性能以及防機(jī)械振動(dòng)性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種發(fā)光二極管模組,包括:至少一個(gè)發(fā)光二極管元件;用于支撐所述發(fā)光二極管元件的底板;設(shè)置在所述發(fā)光二極管元件的出光面?zhèn)鹊耐哥R組件;以及設(shè)置在所述透鏡組件和所述底板之間的環(huán)狀密封件,其中,所述發(fā)光二極管元件位于所述透鏡組件、所述底板和所述環(huán)狀密封件形成的密閉空間內(nèi)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種發(fā)光二極管模組的制作方法,包括:將發(fā)光二極管元件連接到印刷電路板;將導(dǎo)線與印刷電路板電連接;將所述透鏡組件和所述印刷電路板彼此結(jié)合并在所述透鏡組件和所述印刷電路板之間設(shè)置環(huán)狀密封件,從而在所述透鏡組件和所述底板之間由所述環(huán)狀密封件包圍的部分形成密閉空間,所述發(fā)光二極管元件位于所述密閉空間內(nèi)。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供一種燈具,包括上述發(fā)光二極管模組。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見(jiàn)地,下面描述中的附圖僅僅涉及本發(fā)明的一些實(shí)施例,而非對(duì)本發(fā)明的限制。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的led模組的俯視示意圖;
圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的led模組的分解示意圖;
圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的透鏡組件的示意圖(面對(duì)底板的一面);
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的底板的示意圖;
圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的截面示意圖;
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的截面示意圖;
圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的局部截面示意圖;
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的局部截面示意圖;
圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的卡線器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燈具的分解示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于所描述的本發(fā)明的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
除非另作定義,此處使用的技術(shù)術(shù)語(yǔ)或者科學(xué)術(shù)語(yǔ)應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求書(shū)中使用的“第一”、“第二”以及類(lèi)似的詞語(yǔ)并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性,而只是用來(lái)區(qū)分不同的組成部分。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例提供一種發(fā)光二極管(led)模組,包括至少一個(gè)led元件;用于支撐led元件的底板(led元件底座);設(shè)置在led元件出光面?zhèn)鹊耐哥R組件,以及設(shè)置在透鏡組件和底板之間的環(huán)狀密封件。led元件位于透鏡組件、底板和環(huán)狀密封件形成的密閉空間內(nèi)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的led模組的俯視示意圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的led模組的分解示意圖;圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的透鏡組件的示意圖(面對(duì)底座的一面);圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的底板的示意圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的截面示意圖。在圖5中,為了清楚說(shuō)明部件之間的關(guān)系,該圖中某些部件進(jìn)行了簡(jiǎn)化和夸大顯示,并且對(duì)某些部件進(jìn)行了省略。參考圖1、圖2和圖5,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種led模組10包括底板100、與底板100相對(duì)設(shè)置的透鏡組件200以及位于底板100和透鏡組件200之間的環(huán)狀密封件300。該環(huán)狀密封件可以為膠狀物固化后形成的膠圈,也可以為其他任意合適的彈性件。該環(huán)狀密封件300與底板100和透鏡組件200配合以在底板100和透鏡200之間且由該環(huán)狀密封件300圍繞的區(qū)域形成一密閉空間。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組還包括至少一個(gè)led元件400,該led元件400支撐在底板100上,并位于上述密封空間中。
例如,透鏡組件200和底板100彼此相對(duì)設(shè)置,且環(huán)狀密封件設(shè)置在透鏡組件200和底板100之間,從而在透鏡組件200和底板100之間可以形成一個(gè)密閉空間。
在圖1和圖2中沒(méi)有示出環(huán)狀密封件,該環(huán)狀密封件300可以參考示意性截面圖圖5。另外,該環(huán)狀密封件的一個(gè)示例也可以參照后面所述的圖8。在圖8中示出了用于容納膠水的槽210,在膠水槽210中的膠水凝固后可以形成環(huán)狀密封件300,當(dāng)然根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例并不限制于此。例如,在制作led模組的過(guò)程中,膠圈在涂布到透鏡上時(shí)可為凝膠狀,其在固化過(guò)程中逐漸凝固,并且本發(fā)明實(shí)施例中底板與透鏡組件依靠膠圈粘結(jié)在一起,并在底板和透鏡組件之間由膠圈圍成一個(gè)密閉的空間。例如,這里的膠圈可以是固化了的粘結(jié)劑,因此,膠圈也可以稱(chēng)為設(shè)置在led模組的周邊部分連接透鏡組件和底板的粘結(jié)劑。本發(fā)明實(shí)施例對(duì)粘結(jié)劑的材料沒(méi)有特別限制,可以選用能夠?qū)⑼哥R組件和底板粘結(jié)在一起的任何合適的粘結(jié)劑。在本發(fā)明的實(shí)施例中,環(huán)狀密封件可以具有密封和粘接底板和透鏡組件的功能,也可以?xún)H具有密封功能而不具有粘接功能,此時(shí),底板和透鏡組件之間的結(jié)合也可以通過(guò)其他方式(例如螺釘)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
例如,如圖2或圖4所示,多個(gè)led元件400可以以陣列的形式設(shè)置在底板100上。然而,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例并不限制于此,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的led元件可以以任何合適的方式設(shè)置在底板100上,或者,led模組也可以?xún)H僅包括一個(gè)led元件。例如,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組對(duì)所使用的led元件400沒(méi)有特別限制。例如,led元件400可以包括led芯片、獨(dú)立封裝好的led燈珠、集成led(又稱(chēng)之為cob)、多芯封裝芯片、csp等。
如圖1-3所示,透鏡組件200可以具有至少一個(gè)透鏡部240,每個(gè)透鏡部240可以與一個(gè)led元件400相對(duì)應(yīng),用于與之相對(duì)應(yīng)的led元件400進(jìn)行配光,但根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組不限制于此,也可以每個(gè)透鏡部240對(duì)應(yīng)多個(gè)led元件400。例如,透鏡組件200的具體形式?jīng)]有特別限定。例如,透鏡組件200可以為其上設(shè)置多個(gè)透鏡的板狀構(gòu)件,或者透鏡組件200本身就為透鏡?;蛘?,透鏡組件200上可以設(shè)置加強(qiáng)筋,或者將透鏡組件200局部增厚,防止透鏡組件變形。透鏡組件200的材料可以為滿足機(jī)械和光學(xué)性能的任意材料,例如為pc(聚碳酸酯)或pmma(聚甲基丙烯酸甲酯,又名亞克力)。
例如,在印刷電路板上設(shè)置有排列成陣列的多個(gè)led元件,透鏡組件包括多個(gè)透鏡部,每個(gè)透鏡部對(duì)應(yīng)一個(gè)led元件,也就是說(shuō),led元件和透鏡部一一對(duì)應(yīng)。每個(gè)透鏡部用于對(duì)相應(yīng)的led元件進(jìn)行配光。每個(gè)led元件可以包括一個(gè)或多個(gè)led芯片。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中,led模組的底板100可以為印刷電路板(printedcircuitboard,pcb)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所使用的印刷電路板可以為金屬基印刷電路板、陶瓷基印刷電路板和塑料基印刷電路板中的任何一種或幾種。金屬基印刷電路板、陶瓷基印刷電路板和塑料基印刷電路板是指印刷電路板的基板分別為金屬基板、陶瓷基板和塑料基板。然而,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例并不限制于此。印刷電路板包括基板以及形成在基板上的印刷電路層。如圖2、圖4和圖5所示,底板100包括基板110以及形成在基板110上的印刷電路層120。例如,印刷電路層120形成在基板110的面對(duì)透鏡組件的一側(cè)。如圖5所示,基板110包括中心區(qū)域111以及圍繞中心區(qū)域111的周邊區(qū)域112。印刷電路層120位于基板110的中心區(qū)域上。因此,基板110的周邊區(qū)域112沒(méi)有被印刷電路層覆蓋而裸露。另外,在印刷電路板100的基板110和印刷電路層120之間,還可以設(shè)置絕緣層130。例如,絕緣層130也是位于基板110的中心區(qū)域111,因此,基板110的周邊區(qū)域112也沒(méi)有被絕緣層覆蓋。另外,絕緣層130本身也可以包括中心區(qū)域和圍繞中心區(qū)域的周邊區(qū)域,印刷電路層120例如位于絕緣層130的中心區(qū)域上。在金屬基印刷電路板的情況下,絕緣層130可以保證金屬基板110與印刷電路層120之間的電絕緣。另外,印刷電路層120設(shè)置在絕緣層130的中心區(qū)域上,其邊緣與絕緣層130的邊緣之間具有一定的間隔,可以保證合適的爬電距離。
基板110可以為板狀構(gòu)件,例如,可以為平板狀構(gòu)件。對(duì)于金屬基板,其具體材料沒(méi)有特別限制,例如可以為導(dǎo)熱性能良好的鋁、鋁合金等。對(duì)于陶瓷基板,其具體材料也沒(méi)有特別限制,例如,可以為氮化鋁、碳化硅等。對(duì)于塑料基板,其具體材料也沒(méi)有特別限制,例如,可以為酚醛棉紙、環(huán)氧樹(shù)脂或者無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料等。印刷電路層120可以包括單層或多層線路,也可以是線路與絕緣材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組中,設(shè)置在底板100上的led元件400可以與印刷電路層120電連接,也就是,與印刷電路層120中的線路電連接。這樣,可以通過(guò)印刷電路層120中的線路為led元件400提供電源或者其他驅(qū)動(dòng)信號(hào),從而控制led元件400的發(fā)光。
本發(fā)明實(shí)施例中絕緣層130和印刷電路層120分布在基板的中心區(qū)域,在基板的周邊區(qū)域(邊緣部分)沒(méi)有印刷電路層和絕緣層。環(huán)狀密封件(例如,液體膠圈、粘結(jié)劑等)涂布在印刷電路板的基板上,且包圍絕緣層和印刷電路層。也就是說(shuō),粘結(jié)劑涂布在基板的未被絕緣層覆蓋的裸露部分(周邊區(qū)域)。
例如,環(huán)狀密封件300設(shè)置在基板120的周邊區(qū)域122中。也就是說(shuō),環(huán)狀密封件300形成在印刷電路層120的外圍。在該周邊區(qū)域122中,基板120沒(méi)有被印刷電路層或其他層覆蓋,因此,環(huán)狀密封件300可以直接與基板110接觸。另外,環(huán)狀密封件300的另一側(cè)可以與透鏡組件200直接接觸,從而能夠更好地形成密閉空間。
在本發(fā)明的實(shí)施例中,通過(guò)環(huán)狀密封件(例如膠水、粘結(jié)劑或者彈性構(gòu)件等)直接將透鏡組件和印刷電路板的基板連接(或粘結(jié))在一起,與直接同印刷電路板上的印刷電路層或絕緣層連接(或粘結(jié))在一起的好處在于,防止?jié)駳獾韧ㄟ^(guò)印刷電路層或絕緣層與基板之間的間隙進(jìn)入到透鏡組件和印刷電路板之間的密閉空間內(nèi),進(jìn)而影響led的使用性能。
例如,在金屬基印刷電路板中,絕緣層和金屬基板一般通過(guò)壓合的方式連接,金屬基板和絕緣層之間的密閉性能受到絕緣層成形方式的影響,通常在絕緣層和金屬基板之間存在一定間隙,水汽容易從金屬層和絕緣層之間的縫隙內(nèi)進(jìn)入到透鏡組件和印刷電路板之間的密閉空間內(nèi)。另外,絕緣層容易在使用的過(guò)程中逐漸老化,絕緣層由于老化的原因會(huì)與金屬基板逐漸剝離,這樣水汽等更容易從金屬基板和絕緣層之間的縫隙內(nèi)進(jìn)入到透鏡組件和印刷電路板之間的密閉空間內(nèi),進(jìn)而影響led元件的使用性能。另外,在其他材料基板的印刷電路板中也存在這樣的問(wèn)題,基板與上面的印刷電路層或其他層存在結(jié)合不緊密的問(wèn)題。因此,在本發(fā)明實(shí)施例的led模組中,通過(guò)密封件直接與基板連接(或粘結(jié)),可以解決上述因基板與其上各層結(jié)合不緊密引起的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例中金屬基板可為較厚的金屬層,led元件與金屬基板之間僅隔著絕緣層和印刷電路層,其熱傳導(dǎo)的介質(zhì)層數(shù)少,散熱性能較好。例如,所述金屬基板的厚度足以支撐所述led元件以及其上的絕緣層以及印刷電路層。例如,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的金屬基板的厚度為1mm至4mm。對(duì)于其他的基板,如陶瓷基板或塑料基板,其厚度也可以為1mm至4mm。對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例的led模組,其透鏡組件直接與印刷電路板的基板密封。在led模組工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)印刷電路板的基板散發(fā)出去,而可以不需要散熱鰭片。
例如,本發(fā)明實(shí)施例的led模組還包括用于電連接印刷電路層與外部電源的導(dǎo)線310。如圖1、圖2或圖4所示,導(dǎo)線310的一端伸入到基板120的中心區(qū)域121以與印刷電路層電連接,并且穿過(guò)基板120的周邊區(qū)域122(穿過(guò)周邊區(qū)域122的密封件300)。導(dǎo)線310的另一端引出到密閉空間的外部,以與外部電源相連接。本發(fā)明實(shí)施例中,導(dǎo)線穿過(guò)透鏡組件和底板之間的密封件(膠圈或粘結(jié)劑)與外部電源電連接。通過(guò)密封件與導(dǎo)線直接的緊密接觸實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線和密封件的密封。
圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的截面示意圖;圖7是圖6中左側(cè)圓圈示出的部分的局部放大示意圖;圖8是圖6中右側(cè)圓圈示出的部分的局部放大示意圖;圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的卡線器的結(jié)構(gòu)示意圖。
參看圖1、3和8,在透鏡組件200面對(duì)底板100的一側(cè)設(shè)置有環(huán)狀凹槽210,該環(huán)狀凹槽210可以用于容納環(huán)狀密封件300的至少一部分。例如,在環(huán)狀密封件300由膠水形成的情況下,在制作過(guò)程中可以將膠水添加到上述環(huán)狀凹槽210中。另外,在一些示例中,如圖8所示,在環(huán)狀凹槽210的兩側(cè)還設(shè)置有多個(gè)溢膠槽220,便于膠水涂布和防止膠水溢出。例如,環(huán)狀凹槽210和溢膠槽220對(duì)應(yīng)于印刷電路板100的裸露的基板周邊區(qū)域。然而,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例并不限制于此,也可以?xún)H在環(huán)狀凹槽210的一側(cè)設(shè)置有溢膠槽220或者不設(shè)置溢膠槽。例如,如圖3所示,環(huán)狀凹槽220的一部分可以具有更大的寬度和更深的深度,而該部分可以稱(chēng)為膠水池部分211。也就是說(shuō),膠水池211可以看作用于涂布膠水的凹槽210的一部分。凹槽的深度是指在垂直于透鏡組件的方向上的尺寸,寬度是指在平行于透鏡組件的平面內(nèi)且垂直于凹槽的延伸方向的尺寸。
在膠水池211中可以設(shè)置有用于固定導(dǎo)線的卡線器320(請(qǐng)參照?qǐng)D2、圖4、圖6或圖7),卡線器320固定在膠水池211中。膠水池211中涂布有大量膠水(粘結(jié)劑),將卡線器320和導(dǎo)線310淹沒(méi)在膠水池211的膠水中,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線310和膠水之間的良好接觸,使得膠水和導(dǎo)線321處的密封良好。膠水池211的作用是在其中盛放較大量的膠水,以使得在此放置導(dǎo)線310和/或卡線器320時(shí)膠水能夠涂覆到導(dǎo)線310的周邊,使得導(dǎo)線310與膠水緊密接觸,防止導(dǎo)線310的位置移動(dòng)影響密閉性能。
在一些實(shí)施例中,透鏡組件上也可以沒(méi)有用于盛放膠水的環(huán)形凹槽,而只有膠水池(用于盛放粘結(jié)劑的凹槽)。例如,所述透鏡組件200和底板100的至少之一在周邊部分具有用于盛放粘結(jié)劑的凹槽。
例如,用于盛放膠水(或粘結(jié)劑)的環(huán)狀凹槽也可以設(shè)置在底板上或者設(shè)置在透鏡組件和底板二者上(二者相面對(duì)的表面上)。
此外,參看圖1、圖2和圖3,在透鏡組件200上還可以設(shè)置有用于定位的定位銷(xiāo)230,定位銷(xiāo)230與印刷電路板上的定位孔140相對(duì)應(yīng)。例如,定位銷(xiāo)230可以插入到底板上的定位孔140中。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中,定位銷(xiāo)230內(nèi)可以設(shè)有通孔260。led模組可以通過(guò)該通孔260安裝到燈殼上。
例如,透鏡組件和/或底板(印刷電路板)還可以包括通孔,用于連接底板與外部部件(例如,燈殼)的緊固件的穿過(guò)。
在透鏡組件面對(duì)底板的一側(cè)還設(shè)置有用于布線的凹槽250,這樣將從led模組的印刷電路板引出的導(dǎo)線310可以設(shè)置在該凹槽250中,從而使得led模組更加美觀。
在一些實(shí)施例中,如圖3所示,透鏡組件200還可以包括導(dǎo)線焊接槽270,例如,導(dǎo)線310與印刷電路層120焊接的位置可以對(duì)應(yīng)于該導(dǎo)線焊接槽270。
例如,透鏡組件200也包括中心區(qū)域和位于中心區(qū)域的周邊區(qū)域。透鏡部240位于所述透鏡組件200的中心區(qū)域,而定位銷(xiāo)230、用于涂布膠水的凹槽210、溢膠槽220、布線凹槽250、膠水池211等位于所述周邊區(qū)域。在將透鏡組件200和底板100對(duì)盒形成密閉的容置空間時(shí),透鏡組件200的中心區(qū)域與底板的基板110的中心區(qū)域111相對(duì),透鏡組件200上的透鏡部240與底板100上的發(fā)光元件400相對(duì)應(yīng)(例如,一一對(duì)應(yīng)),透鏡組件200的周邊區(qū)域與底板的基板110的周邊區(qū)域112相對(duì)。因此,涂布的膠水(粘結(jié)劑)可以直接將基板110的裸露的表面與透鏡組件粘結(jié),從而避免因絕緣層或其他層與基板之間的界面或絕緣層(或其他層)本身影響密閉性能。
參看圖2、圖3、圖4、圖6、圖7和圖9,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,卡線器320包括第一卡線件321和第二卡線件322,第一卡線件321與底板100的基板110固定連接,在第一卡線件321上設(shè)置有一截面為半圓形(截面也可以為任意非封閉圖形)的第一凹槽,第二卡線件322也設(shè)置有一截面為半圓形(截面也可以為任意非封閉圖形)的與第一凹槽相匹配的第二凹槽。第一卡線件321和第二卡線件322固定連接,導(dǎo)線310穿過(guò)第一凹槽和第二凹槽,并卡設(shè)在第一卡線件321和第二卡線件322之間。如圖9所示,第一卡線件的第一凹槽和第二卡線件的第二凹槽在第一卡線件和第二卡線件安裝在一起后可以形成導(dǎo)線穿過(guò)孔323,導(dǎo)線310可以穿過(guò)導(dǎo)線穿過(guò)孔323??ň€器320在固定導(dǎo)線310的同時(shí),避免了導(dǎo)線310與透鏡組件200或者底板100相接觸而導(dǎo)致導(dǎo)線310與膠水接觸不良的問(wèn)題,從而能夠改善密封性能。
例如,第一卡線件321上設(shè)置有第一定位柱3211,通過(guò)定位柱3211與底板100的基板110連接,本發(fā)明實(shí)施例中通過(guò)第一定位柱3211與基板110的第一定位孔150之間過(guò)盈配合將第一卡線件321固定在基板110上。通過(guò)第二卡線件322上的第二定位柱(圖中未示出)和第一卡線件321上的第二定位孔(圖中未示出)之間的過(guò)盈配合將第一卡線件321和第二卡線件322固定連接。從而,實(shí)現(xiàn)了將導(dǎo)線310固定在底板100上。
在上述示例中,第一卡線件321與基板110的連接方式和第二卡線件322與第一卡線件321之間的連接方式僅僅是示例性的,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例不限于上述連接方式。
卡線器320可以固定在底板100的周邊區(qū)域(也就是基板110的周邊區(qū)域),例如,基板110的未被絕緣層或印刷電路層覆蓋的周邊區(qū)域。
參考圖9,卡線器320可為多個(gè),且間隔連接在一起。例如,多個(gè)卡線器320可以在沿著導(dǎo)線延伸的方向排列且間隔設(shè)置。這樣盡可能的使得導(dǎo)線在被卡線器320充分固定的同時(shí)還能與膠水充分接觸,保證了導(dǎo)線的良好密封。
如圖7所示,導(dǎo)線310穿過(guò)透鏡組件200和底板100之間的卡線器320,從密閉空間延伸到密閉空間的外部。另外,在一個(gè)示例中,如圖7所示,透鏡組件200還可以包括擋線部260以用于遮擋引出的導(dǎo)線310。
將導(dǎo)線從膠水池211中引出,利用密封件(或粘接劑)直接密封導(dǎo)線,避免了導(dǎo)線310從透鏡組件200或者是從底板100穿出需要進(jìn)行二次密封的問(wèn)題。并且,與導(dǎo)線從印刷電路板穿出的技術(shù)方案相比,無(wú)需在印刷電路板上設(shè)置有絕緣層和印刷電路的部分開(kāi)孔將導(dǎo)線引出,減小了印刷電路板的制作難度,降低了生產(chǎn)成本。
上述以導(dǎo)線在所述透鏡組件和所述led元件底板之間從所述密閉空間延伸到所述密閉空間的外部為例進(jìn)行了描述。但根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例不限于此,例如,導(dǎo)線可以通過(guò)所述透鏡組件中的過(guò)孔從所述密閉空間延伸到所述密閉空間的外部。
另外,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例led元件與外部的電連接通過(guò)穿過(guò)密封件(粘結(jié)劑)的導(dǎo)線實(shí)現(xiàn),導(dǎo)線從透鏡組件和底板之間引出,避免了在底板或透鏡組件設(shè)置用于導(dǎo)線穿過(guò)的過(guò)孔。此外,導(dǎo)線可以與膠水緊密接觸,可以保證密閉性能。
在根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例中,透鏡組件各透鏡部與led元件之間可以填充有透明膠體。led元件發(fā)出的光經(jīng)過(guò)led元件的出光面后經(jīng)過(guò)透鏡部和led元件之間的空間,再經(jīng)過(guò)透鏡部透射出去。透明膠體的折射率高于空氣和透鏡部,透鏡部的折射率高于空氣。當(dāng)透鏡部和led元件之間沒(méi)有填充膠體的時(shí)候,led元件發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡部和led元件之間的空間,即空氣介質(zhì)后再經(jīng)由透鏡部透射出去,led元件發(fā)出的光經(jīng)過(guò)折射率較低的空氣之后再經(jīng)過(guò)比空氣折射率高的透鏡部透射出去;當(dāng)透鏡部和led元件之間填充有透明膠體的時(shí)候,led元件發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡部和led元件之間的透明膠體后再經(jīng)由透鏡部透射出去,led元件發(fā)出的光經(jīng)過(guò)折射率較高的透明膠體之后再經(jīng)過(guò)折射率較低的透鏡部透射出去。當(dāng)光從折射率較高的一面向折射率較低的介質(zhì)傳播的時(shí)候光效損失相比較于光從折射率較低的一面向折射率較高的介質(zhì)傳播時(shí)的光效損失要低。因此填充透明膠體后led元件的出光效率較沒(méi)有填充透明膠體的出光效率要高。
透鏡部的凹坑內(nèi)也可以不填充透明膠體。填充膠體的方式可以是在整個(gè)透鏡與pcb板之間的空間內(nèi)填充膠體,也可以只是在透鏡部的凹坑處填充膠體。
另外,如圖6所示的,透鏡組件200的部分可以與底板100接觸,而僅在透鏡部240的部分留出容納led元件的空間。然而,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組不限于此,透鏡組件200也可以不與底板100直接接觸。
與印刷電路板設(shè)置在透鏡組件、底板和密封膠之間的結(jié)構(gòu)相比,本發(fā)明實(shí)施例中將印刷電路板的基板延伸到密封件的外圍,增大了印刷電路板的基板(例如,金屬基板)的面積,即增大了散熱面積,有利于散熱。
本發(fā)明實(shí)施例中的led模組,透鏡組件與印刷電路板固定連接。在將led模組安裝到燈殼上時(shí),led模組的印刷電路板的基板(例如金屬基板)的背面與燈殼相貼合。led元件產(chǎn)生的熱量通過(guò)印刷電路板的基板傳導(dǎo)到燈殼上。由于led燈具的燈殼一般為金屬材料,基板的熱量在傳導(dǎo)到燈殼上后通過(guò)燈殼散發(fā)到空氣中,即利用led燈具的燈殼進(jìn)行散熱。相比較于現(xiàn)有的led模組,由于led燈殼與空氣的接觸面積較大,使得led模組的散熱條件較現(xiàn)有的設(shè)置有l(wèi)ed模組的燈殼,其熱傳導(dǎo)條件更為優(yōu)良。另外,無(wú)需在led模組上設(shè)置單獨(dú)的散熱器,led模組的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,避免制作形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的散熱器,節(jié)省了材料,降低了模組的重量,節(jié)省了成本。
另外,本發(fā)明實(shí)施例中的led模組與燈殼相貼合(例如面貼合、面接觸),相對(duì)現(xiàn)有的設(shè)置有l(wèi)ed模組的燈具而言,燈殼內(nèi)部空腔的尺寸更小,其燈具結(jié)構(gòu)更緊湊,燈殼的重量減小,節(jié)省燈殼材料,降低了成本。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了led模組的制作方法(安裝方法)。
在一個(gè)示例中,安裝順序如下:將led元件與底板電連接;將導(dǎo)線用卡線器固定;將導(dǎo)線與底板焊接;將卡線器固定在底板上;將透鏡組件的凹坑面(與底板相面對(duì)的面)朝上,并將膠水涂布在透鏡組件的用于盛放膠水的凹槽中;通過(guò)透鏡組件上的定位銷(xiāo)穿過(guò)pcb板上的定位孔,并將透鏡組件和pcb板蓋合在一起;將led模組放置到設(shè)置有散熱器的夾具上,并將pcb板的金屬層與夾具上的散熱器相貼合,并用夾具夾緊led模組老化。再另外一個(gè)示例中,安裝順序如下:將led元件與pcb板電連接;將卡線器的第一卡線件固定在底板上;將導(dǎo)線與底板焊接;將導(dǎo)線固定在第一卡線器上;將第二卡線器與第一卡線器蓋合,將導(dǎo)線固定在卡線器中;將透鏡組件的凹坑面(與底板相面對(duì)的面)朝上,并將膠水涂布在透鏡組件的膠水槽中;通過(guò)透鏡組件上的定位銷(xiāo)穿過(guò)底板上的定位孔,并將透鏡組件和底板蓋合在一起;將led模組放置到設(shè)置有散熱器的夾具上,并將底板的金屬層與夾具上的散熱器相貼合,并用夾具夾緊led模組老化。
上述制作步驟僅僅為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一些示例性步驟??傮w來(lái)說(shuō),根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的led模組的制作方法可以包括以下步驟:將led元件連接到底板的步驟;將導(dǎo)線與底板電連接(例如,與印刷電路板上的印刷電路層電連接)的步驟;將所述透鏡組件和所述印刷電路板彼此相對(duì)設(shè)置并在所述透鏡組件和所述印刷電路板之間設(shè)置環(huán)狀密封件的步驟。這些步驟中除最后一步外,其他步驟的順序沒(méi)有特別限制。另外,根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制作方法還可以包括如上述示例中示出的一些其他步驟。
上述步驟僅為示例性的,例如,上述在透鏡組件和印刷電路板相對(duì)設(shè)置并在其間設(shè)置密封件的步驟可以是先在透鏡組件和印刷電路板的至少之一上設(shè)置密封件,再將透鏡組件與印刷電路板對(duì)盒。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種燈具,包括燈殼和led模組,燈殼包括一腔體,led模組固定在該腔體內(nèi)。
在一些實(shí)施例中,燈具還包括電源組件,該電源組件通過(guò)導(dǎo)線與led模組電連接,用于給led模組供電。例如,該電源組件設(shè)置在該燈殼內(nèi)。
例如,上述腔體可以為密封腔體。
例如,該燈具包括的led模組可以為根據(jù)本發(fā)明任一實(shí)施例的led模組。
例如,所述燈殼包括下蓋和上蓋,所述下蓋包括透明區(qū)域以供所述led模組發(fā)出的光透過(guò),所述led模組固定在所述上蓋上。
例如,所述led模組的底板與所述上蓋面接觸。由于led的底板中的基板可以與燈具的上蓋面接觸,因此,有利于led元件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量通過(guò)燈具的上蓋散發(fā)出去。另外,在底板為金屬基印刷電路板的情況下,作為底板的基板的金屬基板與上蓋接觸后,更有利于led模組使用過(guò)程中發(fā)出的熱量通過(guò)金屬基板和上蓋散發(fā)出去。
例如,所述燈殼還包括轉(zhuǎn)軸組件,所述上蓋和所述下蓋可以繞著所述轉(zhuǎn)軸組件旋轉(zhuǎn)。
例如,所述燈殼的所述上蓋為可拆卸的結(jié)構(gòu)。
圖10示出了一種示例性的結(jié)構(gòu),根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的led燈具包括燈殼、led模組10和電源組件21。燈殼為一中空的密封腔體,led模組10和電源組件21固定在該密封的腔體內(nèi)。電源組件21通過(guò)導(dǎo)線與led模組10電連接,用于給led模組供電。
led模組10為上述任意實(shí)施例的led模組。
例如,燈殼包括下蓋12、上蓋11和轉(zhuǎn)軸組件23。上蓋11和下蓋12通過(guò)轉(zhuǎn)軸組件23轉(zhuǎn)動(dòng)連接,使得上蓋11和下蓋23可繞著轉(zhuǎn)軸組件23相對(duì)旋轉(zhuǎn)。上蓋11和下蓋12在蓋合的狀態(tài)下,上蓋11和下蓋12之間形成一密封腔體,上蓋11和下蓋12蓋合處還設(shè)置有一圈密封圈19,保證上蓋11和下蓋12之間的密封性。
例如,led模組10和電源組件21通過(guò)緊固件固定在上蓋11上。
在下蓋12與led模組10相對(duì)的位置處設(shè)置有一與led模組10出光面相對(duì)應(yīng)的開(kāi)口。在開(kāi)口處還設(shè)置有一透光板18,在下蓋開(kāi)口和透光板18之間還設(shè)置有密封圈15,在下蓋12上還設(shè)置有多個(gè)壓片14,各壓片14將透光板18固定在下蓋12上,且使得密封圈15在透光板18和下蓋12之間發(fā)生彈性形變,將下蓋12上的開(kāi)口密封。透光板18可以為鋼化玻璃,led模組發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透光板18從燈殼內(nèi)部透射出來(lái)。
本發(fā)明實(shí)施例中l(wèi)ed模組置于燈殼內(nèi)部,整個(gè)燈殼形成一個(gè)密封的腔體。與原有的在燈殼上開(kāi)設(shè)有許多通風(fēng)孔或者其他通風(fēng)結(jié)構(gòu)的帶有模組的燈具相比,密閉的燈殼內(nèi)不易積塵、水不易進(jìn)入。對(duì)設(shè)置在燈殼內(nèi)的元器件如電源組件和led模組等有良好的保護(hù)。
本發(fā)明實(shí)施例中電源組件和led模組均固定在上蓋上,上蓋和下蓋之間通過(guò)鉸鏈固定連接??赏绞洲D(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈將上蓋與下蓋松開(kāi),并將上蓋通過(guò)轉(zhuǎn)軸組件繞著下蓋轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)上蓋相對(duì)下蓋轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度的時(shí)候,可將上蓋與下蓋分離。電源組件和led模組均安裝在上蓋上,在燈具組裝時(shí),可先將電源組件和led模組安裝到上蓋上,再將上蓋與led模組以及電源組件等以一個(gè)整體安裝在下蓋上,便于安裝。在燈具維護(hù)時(shí),可將上蓋、led模組以及電源組件作為一個(gè)整體從燈具上拆下,而不需要將整個(gè)燈具從燈桿上拆下,便于燈具維護(hù)。
下蓋上還設(shè)置有燈桿安裝部,以及與燈桿安裝部相對(duì)應(yīng)的燈桿轉(zhuǎn)接件13。具體的燈桿安裝部上設(shè)置有多個(gè)第一齒狀凸起,在燈桿轉(zhuǎn)接件13上設(shè)置有多個(gè)與第一齒狀凸起相對(duì)應(yīng)的第二齒狀凸起,第一齒狀突起和第一齒狀突起相嚙合。通過(guò)第一齒狀凸起和第二齒狀凸起嚙合的位置不同,調(diào)整燈桿轉(zhuǎn)接件和燈桿安裝部之間的安裝角度,進(jìn)而調(diào)整個(gè)燈具安裝到燈桿后的角度。
例如,本申請(qǐng)中的led模組設(shè)置在密封的燈殼中,led模組的底板可以直接與燈殼貼合。led模組產(chǎn)生的熱量可以經(jīng)由底板傳遞到燈殼上散發(fā),燈殼上不需要散熱鰭片進(jìn)行散熱。然而,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例不限于此,本申請(qǐng)中的led模組也可以直接設(shè)置在非密封的燈殼上。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燈具中,led模組的底板可以與燈殼的上蓋面接觸,由于led模組的底板可以為金屬基印刷電路板,led模組工作時(shí)產(chǎn)生的熱量可以通過(guò)金屬基印刷電路板的金屬基板傳導(dǎo)到led模組的上蓋,并將熱量散發(fā)出去。例如,上蓋可以由導(dǎo)熱性良好的材料(例如金屬)制成。
在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中,在將led模組安裝到燈殼中時(shí),底板一側(cè)面向上蓋,透鏡組件一側(cè)面向下蓋,從而led模組發(fā)出的光可以從下蓋的透明區(qū)域發(fā)出。
此外,在圖10所示的示例中,還示出了一些其他的部件,比如,光控26、光控底座25、掛鉤27、掛鉤彈簧28、防雷器22、呼吸器17、過(guò)線圈16、控制器20、開(kāi)蓋斷電開(kāi)關(guān)24等部件。該圖中所示出的某些部件是可以根據(jù)實(shí)際需要被替換或省略的,也可以根據(jù)需要添加其他的部件。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例提供一種發(fā)光二極管(led)模組,包括至少一個(gè)led元件;用于支撐led元件的led元件底板;設(shè)置在led元件出光面上方的透鏡組件,透鏡組件上設(shè)置有至少一個(gè)透鏡部,以及設(shè)置在透鏡組件和led元件底板之間的膠圈,led元件位于透鏡組件、led元件底板和膠圈形成的密閉空間內(nèi)。
在一些示例中,每個(gè)透鏡部與一個(gè)led元件相對(duì)應(yīng),用于與之相對(duì)應(yīng)的led元件的配光。
在一些示例中,所述led元件底板為金屬基印刷電路板。
在一些示例中,所述金屬基印刷電路板包括金屬板以及形成在所述金屬板上的絕緣層以及印刷電路層。
在一些示例中,所述印刷電路層形成在所述絕緣層上以與所述金屬板電絕緣。
在一些示例中,所述金屬板的表面包括中心區(qū)域和位于所述中心區(qū)域周邊的周邊區(qū)域,所述絕緣層和所述印刷電路層僅形成在所述金屬板的表面的中心區(qū)域,所述金屬板的表面的所述周邊區(qū)域沒(méi)有被所述絕緣層覆蓋。
在一些示例中,所述金屬板的厚度足以支撐所述led元件以及其上的絕緣層以及印刷電路層。
在一些示例中,所述led元件設(shè)置在所述金屬基印刷電路板上并與所述印刷電路層電連接。
在一些示例中,所述金屬板為板狀構(gòu)件,例如,可以為平板狀構(gòu)件。
在一些示例中,所述膠圈與所述金屬板的未被所述絕緣層覆蓋的表面以及所述透鏡組件直接接觸。
在一些示例中,所述膠圈設(shè)置在所述絕緣層的外圍。
在一些示例中,所述膠圈為液態(tài)粘結(jié)劑經(jīng)過(guò)固化而形成,將所述底板和所述透鏡組件粘結(jié)在一起,以形成所述密閉空間。
在一些示例中,所述透鏡組件和所述底板具有供定位件或固定件穿過(guò)的孔或者缺口。
在一些示例中,在所述透鏡組件的面向所述底板的一側(cè)具有環(huán)形凹槽,所述膠圈設(shè)置在所述環(huán)形凹槽中。
在一些示例中,所述膠圈設(shè)置在所述環(huán)形凹槽中。
在一些示例中,所述環(huán)形凹槽的一側(cè)或兩側(cè)還設(shè)置有至少一個(gè)溢膠槽。
在一些示例中,所述環(huán)形凹槽包括深度和寬度均比其他部分大的膠水池部分。
在一些示例中,所述的led模組還包括導(dǎo)線,所述導(dǎo)線從所述密閉空間穿過(guò)所述膠圈延伸到所述密閉空間的外部。
在一些示例中,所述的led模組還包括卡線器,所述卡線器設(shè)置在所述透鏡組件和所述底板之間并位于所述膠圈中,所述導(dǎo)線穿過(guò)所述卡線器。
在一些示例中,所述卡線器設(shè)置在所述膠水池的位置處。
在一些示例中,所述卡線器包括第一卡線件和第二卡線件,第一卡線件和第二卡線件在相互面對(duì)的表面上設(shè)置有彼此對(duì)應(yīng)的凹槽以在彼此疊合時(shí)形成孔,所述導(dǎo)線從所述孔穿過(guò)。
在一些示例中,所述第一卡線件固定在所述底板的金屬板的未被絕緣層覆蓋的周邊區(qū)域。
在一些示例中,所述第一卡線器包括第一定位柱,通過(guò)所述第一定位柱與所述底板的金屬板連接。
在一些示例中,所述的led模組還包括設(shè)置在所述透鏡組件上的定位銷(xiāo),用于插入到底板上的定位孔。
在一些示例中,所述透鏡組件的各透鏡部與所述led元件之間填充有透明膠體。
在一些示例中,所述透明膠體的折射率高于空氣和透鏡部的折射率。
根據(jù)本發(fā)明的另外一些實(shí)施例提供一種led模組的制作方法,包括:
將led元件連接到pcb板;
將導(dǎo)線與pcb板電連接;
在透鏡組件上涂布粘結(jié)劑并將透鏡組件和pcb板結(jié)合。
在一些示例中,所述led元件底板為金屬基印刷電路板,所述金屬基印刷電路板包括金屬板以及形成在所述金屬板上的絕緣層以及印刷電路層,
在一些示例中,所述金屬板的表面包括中心區(qū)域和位于所述中心區(qū)域周邊的周邊區(qū)域,所述絕緣層和所述印刷電路層僅形成在所述金屬板的表面的中心區(qū)域,所述金屬板的表面的所述周邊區(qū)域沒(méi)有被所述絕緣層覆蓋。
在一些示例中,在將所述透鏡組件和所述底板結(jié)合時(shí),涂布在所述透鏡組件上的粘結(jié)劑與所述金屬板的未被絕緣層覆蓋的周邊區(qū)域?qū)?yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另外一些實(shí)施例提供一種燈具,包括燈殼和led模組,燈殼包括一腔體,所述led模組固定在該腔體內(nèi),其中所述led模組為上述任一項(xiàng)所述的led模組。
在一些示例中,所述的燈具還包括電源組件,通過(guò)導(dǎo)線與led模組電連接,用于給led模組供電。
在一些示例中,所述腔體為密封腔體。
在一些示例中,所述led模組的底板與所述燈殼的至少一部分面接觸。
在一些示例中,所述燈殼包括下蓋和上蓋,所述下蓋包括透明區(qū)域以供所述led模組發(fā)出的光透過(guò),所述led模組固定在所述上蓋上。
在一些示例中,所述led模組的底板與所述上蓋面接觸。
在一些示例中,所述燈殼還包括轉(zhuǎn)軸組件,所述上蓋和所述下蓋可以繞著所述轉(zhuǎn)軸組件旋轉(zhuǎn)。
在一些示例中,所述燈殼的所述上蓋為可拆卸的結(jié)構(gòu)。
以上所述僅是本發(fā)明的示范性實(shí)施方式,而非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍,本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求確定。