發光二極管照明裝置的制作方法

本發明關于一種發光二極管照明裝置，且特別關于一種透明芯柱的發光二極管照明裝置。

背景技術：

隨著發光二極管(Light Emitted Diode)技術持續的進步，越來越多的產品利用發光二極管的特性加以設計。除了取代過去的燈管，各種燈泡也被陸續開發出來。

發光二極管簡稱為LED。由含鎵(Ga)、砷(As)、磷(P)、氮(N)等的化合物制成。當電子與空穴復合時能輻射出可見光，因而可以用來制成發光二極管。在電路及儀器中作為指示燈，或者組成文字或數字顯示。砷化鎵二極管發紅光，磷化鎵二極管發綠光，碳化硅二極管發黃光，氮化鎵二極管發藍光。因化學性質又分有機發光二極管OLED和無機發光二極管LED。

由于照明是人類生活的一個重要部分，雖然發光二極管本身技術相當成熟，人們還是希望能有更多讓生活品質提升的照明產品可以被設計出來。為了達到各種不同的產品設計，包括散熱、電源連接、驅動、甚至制造成本、復雜度，都有各式各樣的技術問題有待解決。

技術實現要素：

根據本發明的實施例，提供一種發光二極管照明裝置。這種發光二極管照明裝置可以是燈泡、內置電池的燈具、或是其它類型應用的照明裝置。這種發光二極管照明裝置具有透光罩、透明芯柱、光源板立體結構。透光罩與透明芯柱可以是由玻璃、塑膠等透明材料制成。

光源板立體結構可由多個子光源板構成。光源板立體結構安裝于所述透光罩內，跟所述透明芯柱連接，并且由所述透明芯柱支撐。所述子光源板包含電路板體與一個或多個發光二極管芯粒。這些發光二極管芯粒可以是等距離排列，也可以根據所安裝照明裝置的形狀跟照明設定，根據預定的方式，以彼此間非固定距離設置。舉例來說，為了讓側面跟底面有更多的照明，可以集中在子光源板的部分區域特別密集的配置發光二極管芯粒。此外，這些發光二極管芯粒表面可以涂布用來產生不同色溫的熒光粉。在同一個電板板體上可以設置多個不同色溫的發光二極管芯粒。

所述發光二極管芯粒安裝于所述電路板體之一面，并且彼此間可以用各種封裝與繞線方式進行串接。舉例來說，發光二極管芯粒可以用表面貼裝器件(SMD)的封裝方式固定到電路板體上。本發明也可以用在芯片在電路板(COB,Chip on Board)技術封裝的發光二極管光源板。然而，對于已經熟悉通過表面貼裝器件的工廠來說，不需要一定使用COB技術，可以大幅增加制造的彈性與降低成本。

電源裝置，用于供應所述子光源板電源，使得多個子光源板發出光線，并透過所述透光罩提供照明。在燈泡的實施例中，電源裝置可以是對應的驅動電路以及導線。其中，驅動電路用以將室內電源的電壓轉換成適合驅動所述子光源板的發光二極管芯粒發光之電壓。在其它的實施例中，電源裝置更可以包括電池或只是單純的導線，用來連接到電力供應的來源。

當這個照明裝置的實施例是燈泡時候，照明裝置可包括燈頭，至于透光罩可以是各種不同形式燈泡所對應的透光罩部分，例如用于T-型泡殼、A-型泡殼、G-型球泡、R-型泡殼、BR-型泡殼、PAR-型泡殼、燭型泡殼或其他現有燈泡形狀中的任一種。

在燈泡的實施例中，所述驅動電路可收藏于所述燈頭的容納空間內。換言之，從所述透光罩只會看到所述光源板立體結構跟所述透明芯柱，不會看到所述驅動電路的電路元件。或是，有部分遮蔽，使得驅動電路的元件不會直接暴露出來，影響整體燈泡產品的外觀。

為了提供更好的散熱，增加燈泡或其它照明裝置的壽命，也可以安置散熱器件，例如散熱杯、散熱材料或各種內襯，安置于所述燈頭內，用于對所述驅動電路與所述子光源板進行散熱。

此外，透明芯柱內部可嵌入導線，并于所述導線的兩側分別設置第一組端子與第二組端子。第一組端子用于電連接所述子光源板，第二組端子用于電連接所述電源裝置。另一種做法是，導線沿著芯柱的表面或外部連接子光源板跟電源裝置。

此外，這些子光源板可以是一塊光源電路板的不同部分。這塊光源電路板通過折疊，使得多個子光源板之間具有一折疊角度，以構成所述光源板立體結構。換言之，發光二極管芯粒可以被安裝在一大片電路板，接著安裝導線，并將這一大片的電路板進行切割成所需的形狀，并在上頭留下適合折疊用的刻痕。接著，每個光源電路板通過折疊構成光源板立體結構，再跟透明芯柱進行連接。這種做法可以大幅降低成本跟降低安裝的難度。

此外，所述光源電路板的一部分可折疊為所述光源電路板的頂部，并且所述光源電路板的頂部與所述透明芯柱的頂部連接，并由所述透明芯柱的頂部加以承載。

所述光源電路板的頂部可進一步設置有發光二極管芯粒。此外，所述光源電路板的頂部可設置有卡扣結構，用于跟所述透明芯柱的頂部扣接。此外，通過黏膠或是焊接，也可以達成光源電路板的頂部跟透明芯柱的連接。

此外，所述光源電路板的另一部分可折疊為所述光源電路板的底部，并且所述光源電路板的底部與所述透明芯柱的底部連接，并由所述透明芯柱的底部加以承載。

光源電路板可以折疊成各種立體結構。舉例來說，所述多個子光源板可折疊成一多邊形柱體結構。為了確保光源板立體結構的模組化跟穩定性，所述光源電路板在折疊成所述多邊形柱體結構時，其中兩個所述子光源板之間通過彼此間對應的卡扣連接。換言之，當一片光源電路板折疊成多邊形，最后兩側端可通過卡扣結構進行扣接，構成一中空柱體結構。此外，也可以通過黏膠或是焊接來確保光源板立體結構的形狀。此外，這些子光源板也可以通過跟透明芯柱之間的連接結構進行連接，提供進一步的支撐跟穩定性。

這些子光源板的表面可以是平面的，也可以具有一定的彎曲度。舉例來說，所述多個子光源板在面向所述透光罩可具有對應的表面彎曲度。

此外，所述子光源板在面對所述透光罩的背面，可以連接散熱材料。換言之，在相對發光二極管芯粒的電路板體背面可以附加鋁片、散熱膠或其它散熱材料，以協助散熱。

該光源板材質可為鋁基板、彈性電路板FPC(Flexible Printed Circuit)、FPC加鋁、陶瓷、玻璃等材料。透光罩可以是透明、磨砂、內涂白、磨砂加內涂白等方式制作。

這些散熱材料可進一步連接到所述透明芯柱。換言之，所述子光源板的熱可以通過透明芯柱加以傳遞散熱。

此外，所述電源裝置的驅動電路除了安裝在燈頭部分，也可以藏于所述多個子光源板圍繞的內側。甚至，這個驅動電路的電路板可作為支撐這些子光源板的結構之用。

此外，所述多個子光源板可分別掛在所述透明芯柱上，而構成立體結構。這些子光源板可以分別跟電源裝置連接，取得電力，而不一定要通過折疊的方式來組成所述光源板立體結構。

此外，散熱惰性氣體，例如氦氣，可以填充于所述透光罩內，協助所述多個子光源板進行散熱。

根據本發明的實施例，提供一種組裝燈泡裝置的方法。發光二極管芯粒通過表面貼裝器件技術安裝在電路板上。封裝材料及導線被設置在電路板上。電路板被裁切成一個一個的光源電路板。光源電路板通過折疊構成光源板立體結構。光源板立體結構被安裝在透明芯柱上，然后作為一個模組外頭安裝燈泡殼。之后，通過透明芯柱上的入氣口，對于燈泡殼內部進行抽氣跟灌入惰性氣體。通過加熱融化封閉入氣口。接著安裝驅動電路、散熱杯或內襯以及燈頭等其它組件，完成燈泡的制作。

當然，這些步驟并非全部要按照上面的說明逐步實施。對于不同設計，可以進行個別步驟的調整、省略，或加入其它的步驟。

以上所述的實施例可以降低制造成本，增加照明裝置的穩定性，而且可以確保照明裝置具有更好的外觀質感，提升人們的生活品質跟使用便利性。

附圖說明

圖1例示本發明的一個燈泡實施例示意圖。

圖2例示構成圖1實施例的一種元件組成示意圖。

圖3例示用可用來折疊的一個光源電路板示意圖。

圖4例示圖3類型光源電路板折疊后的立體示意圖。

圖5例示圖4的光源板立體結構進一步安裝在透明芯柱的示意圖。

圖6例示一種燈泡裝置實施例的剖面示意圖。

圖7例示另一種燈泡實施例的剖面示意圖。

圖8A例示另一種光源板立體結構的示意圖。

圖8B例示另一種光源板立體結構的示意圖。

圖9例示一種制作燈泡的流程圖。

實施方式

首先，請參考圖1及圖2。圖1例示根據本發明的一個燈泡實施例示意圖。圖2例示構成圖1實施例的一種元件組成示意圖。

在圖1及圖2中，例示一種燈泡，作為發光二極管照明裝置的范例。除了燈泡，這種發光二極管照明裝置還可以是內置電池的燈具、或是其它類型應用的照明裝置。這種發光二極管照明裝置具有透光罩101、透明芯柱104、光源板立體結構102。透光罩101跟透明芯柱104可以由玻璃、塑膠等透明材料制成。

光源板立體結構102可由多個子光源板構成。光源板立體結構安裝于所述透光罩101內，跟所述透明芯柱104連接，并且由所述透明芯柱104支撐。所述子光源板包含電路板體與一個或多個發光二極管芯粒103。這些發光二極管芯粒103可以是等距離排列，也可以根據所安裝照明裝置的形狀跟照明設定，根據預定的方式，以彼此間非固定距離設置。舉例來說，為了讓側面跟底面有更多的照明，可以集中在子光源板的部分區域特別密集的配置發光二極管芯粒103。此外，這些發光二極管芯粒103表面可以涂布用來產生不同色溫的熒光粉。在同一個電板板體上可以設置多個不同色溫的發光二極管芯粒。

所述發光二極管芯粒103安裝于所述電路板體之一面，并且彼此間可以用各種封裝與繞線方式進行串接。舉例來說，發光二極管芯粒103可以用表面貼裝器件(SMD)的封裝方式固定到電路板體上。本發明也可以用在芯片在電路板(COB,Chip on Board)技術封裝的發光二極管光源板。然而，對于已經熟悉通過表面貼裝器件的工廠來說，他們不需要一定使用COB技術，可以大幅增加制造的彈性與降低成本。

電源裝置，用于供應所述子光源板電源，使得多個子光源板發出光線，并透過所述透光罩101提供照明。在燈泡的實施例中，電源裝置可以是對應的驅動電路1061以及導線。驅動電路1061可安裝在驅動板106上。其中，驅動電路1061用以將室內電源的電壓轉換成適合驅動所述子光源板的發光二極管芯粒103發光之電壓。在其它的實施例中，電源裝置更可以包括電池或只是單純的導線，用來連接到電力供應的來源。

當這個照明裝置的實施例是燈泡時候，照明裝置可包括燈頭105，至于透光罩101可以是各種不同形式燈泡所對應的透光罩部分，例如用于T-型泡殼、A-型泡殼、G-型球泡、R-型泡殼、BR-型泡殼、PAR-型泡殼、燭型泡殼或其他現有燈泡形狀中的任一種。

在燈泡的實施例中，所述驅動電路1061可收藏于所述燈頭105的容納空間內。換言之，從所述透光罩101只會看到所述光源板立體結構102跟所述透明芯柱104，不會看到所述驅動電路1061的電路元件。或是，有部分遮蔽，使得驅動電路1061的元件不會直接暴露出來，影響整體燈泡產品的外觀。

為了提供更好的散熱，增加燈泡或其它照明裝置的壽命，也可以安置散熱器件，例如散熱杯108、散熱材料或各種內襯，安置于所述燈頭內，用于對所述驅動電路與所述子光源板進行散熱。

此外，透明芯柱104內部可嵌入導線，并于所述導線的兩側分別設置第一組端子與第二組端子1081、第二組端子1082。第一組端子用于電連接所述子光源板，第二組端子1081、第二組端子1082用于電連接所述電源裝置，例如驅動電路1061。驅動電路1061可以另外延伸出對外端子1071、對外端子1072，分別電連接到燈頭105的側壁及底部端子109，以連接外部燈座的電源。另一種做法是，導線沿著芯柱的表面或外部連接子光源板跟電源裝置。

在這個實施例中，光源板立體結構102為中空結構，透明芯柱104穿過光源板立體結構，并且透明芯柱104的頂部1042支撐光源板立體結構102的頂部，透明芯柱104的底部1044連接跟支撐光源板立體結構102的底部。透明芯柱104的中間部分1043則被光源板立體結構102所環繞。

請參照圖3，圖3例示用可用來折疊的一個光源電路板31示意圖。光源電路板的一面可以封裝多個發光二極管芯粒32。上述的多個子光源板33可以是一塊光源電路板31的不同部分。光源電路板31可以留有溝槽34，便于折疊。這塊光源電路板31通過折疊，使得多個子光源板31之間具有一折疊角度，以構成所述光源板立體結構。為了構成一個穩定的立體結構，光源電路板31的兩個側邊可以構成卡扣結構381、382、383、384，使得在折疊后，這些卡扣結構可以扣接在一起。必須說明的是，這里圖示的卡扣的數量跟造型并非用于限制本發明的范圍，而可以用各種其它的卡扣結構加以替代。此外，在圖3中，光源電路板31還具有頂部35與底部36。頂部35進一步配置發光二極管芯粒，以增加發光總量。底部36則具有端子371、372，用來連接外部電源供應。

圖4例示圖3類型光源電路板折疊后的立體示意圖。圖42具有一個孔洞，用來讓透明芯柱的頂部穿透，并且承載這個光源板立體結構40。

圖5例示圖4的光源板立體結構40進一步安裝在透明芯柱50的示意圖。光源板立體結構40的電端點跟透明芯柱50的第一組端子連接，并且通過嵌入在透明芯柱內部的導線，連接到透明芯柱的第二組端子52、54。此外，透明芯柱50可具有對應的凸塊54等結構用來跟燈頭做更穩定的定位連接。

圖6例示一種燈泡裝置實施例的剖面圖。在這個實施例中，光源板立體結構68的頂部被透明芯柱的頂部681所支撐。光源板立體結構68的底部被透明芯柱的底部682所連接支撐。光源板立體結構68朝向透光罩66向外進行照明。透明芯柱具有第一組端子691與光源板立體結構68進行電連接。并且，導線692內嵌在透明芯柱內，并且延伸電連接第二組端子693。第二組端子693與驅動電路65進行電連接，再由驅動電路65對外通過導線或導片64、62，連接導外部電源。

圖7例示另一種燈泡實施例的剖面圖。在這個實施例中，驅動電路板72被光源板立體結構71包圍。在光源板立體結構71與驅動電路板72之間填充散熱材料72。這個驅動電路板72的下方可連接透明芯柱，再接到燈頭的其它結構。

圖8A例示另一種光源板立體結構的示意圖。在這個圖示中，光源板立體結構為四邊柱體801。當然，光源板立體結構可以是五邊形、三角形或其它多邊形柱體。

圖8B例示另一種光源板立體結構的示意圖。這個光源板立體結構由兩個表面彎曲的子光源板802構成。

換言之，發光二極管芯粒可以被安裝在一大片電路板，接著安裝導線，并將這一大片的電路板進行切割成所需的形狀，并在上頭留下適合折疊用的刻痕。接著，每個光源電路板通過折疊構成光源板立體結構，再跟透明芯柱進行連接。這種做法可以大幅降低成本跟降低安裝的難度。

此外，所述光源電路板的一部分可折疊為所述光源電路板的頂部，并且所述光源電路板的頂部與所述透明芯柱的頂部連接，并由所述透明芯柱的頂部加以承載。

所述光源電路板的頂部可進一步設置有發光二極管芯粒。此外，所述光源電路板的頂部可設置有卡扣結構，用于跟所述透明芯柱的頂部扣接。此外，通過黏膠或是焊接，也可以達成光源電路板的頂部跟透明芯柱的連接。

此外，所述光源電路板的另一部分可折疊為所述光源電路板的底部，并且所述光源電路板的底部與所述透明芯柱的底部連接，并由所述透明芯柱的底部加以承載。

光源電路板可以折疊成各種立體結構。舉例來說，所述多個子光源板可折疊成一多邊形柱體結構。為了確保光源板立體結構的模組化跟穩定性，所述光源電路板在折疊成所述多邊形柱體結構時，其中兩個所述子光源板之間通過彼此間對應的卡扣連接。換言之，當一片光源電路板折疊成多邊形，最后兩側端可通過卡扣結構進行扣接，構成一中空柱體結構。此外，也可以通過黏膠或是焊接來確保光源板立體結構的形狀。此外，這些子光源板也可以通過跟透明芯柱之間的連接結構進行連接，提供進一步的支撐跟穩定性。

這些子光源板的表面可以是平面的，也可以具有一定的彎曲度。舉例來說，所述多個子光源板在面向所述透光罩可具有對應的表面彎曲度。

此外，所述子光源板在面對所述透光罩的背面，可以連接散熱材料。換言之，在相對發光二極管芯粒的電路板體背面可以附加鋁片、散熱膠或其它散熱材料，以協助散熱。

這些散熱材料可進一步連接到所述透明芯柱。換言之，所述子光源板的熱可以通過透明芯柱加以傳遞散熱。

此外，所述電源裝置的驅動電路除了安裝在燈頭部分，也可以藏于所述多個子光源板圍繞的內側。甚至，這個驅動電路的電路板可作為支撐這些子光源板的結構之用。

此外，所述多個子光源板可分別掛在所述透明芯柱上，而構成立體結構。這些子光源板可以分別跟電源裝置連接，取得電力，而不一定要通過折疊的方式來組成所述光源板立體結構。

此外，散熱惰性氣體，例如氦氣，可以填充于所述透光罩內，協助所述多個子光源板進行散熱。

請參照圖9。圖9例示一種制作燈泡的流程圖。在這種組裝燈泡裝置的方法中，發光二極管芯粒通過表面貼裝器件技術安裝在電路板上。封裝材料及導線被設置在電路板上。電路板被裁切成一個一個的光源電路板。光源電路板通過折疊構成光源板立體結構。光源板立體結構被安裝在透明芯柱上(步驟901)，然后作為一個模組外頭安裝燈泡殼(步驟902)。之后，通過透明芯柱上的入氣口，對于燈泡殼內部進行抽氣跟灌入惰性氣體(步驟903)。通過加熱融化封閉入氣口。接著安裝驅動電路(步驟904)、散熱杯或內襯以及燈頭(步驟905)等其它組件，完成燈泡的制作。

當然，這些步驟并非全部要按照上面的說明逐步實施。對于不同設計，可以進行個別步驟的調整、省略，或加入其它的步驟。

除了上述例子，其它的修改跟變形只要在本發明的概念下，應該也可以屬于本發明的涵蓋范圍。