采用標準件構建LED發光器件的基本架構的制作方法

本發明涉及一種采用led光源的發光部件，特別涉及一種采用以最基本且為標準件的光發射模塊、供電連接模塊和支撐體系通過積木拼裝方式組合成不同形狀、結構和用途的led發光器件。

背景技術：

自led光源誕生后，其衍生出來的照明產品基本是按照傳統照明產品的行業標準來制造，如產品的外形、大小、輸出功率、光源色溫、電性等性能參數要求，即led照明產品基本上是以1：1的形式按照傳統照明產品的相關性能參數要求來生產的，由此產生成千上萬個不同款式的led照明產品。

目前傳統照明產品大致可劃分為39個子規格種類，參見表1。

表1－各種傳統照明產品

在上述39種類傳統照明產品的架構設計下，半導體照明每個子型號可以有成千上萬種不同的設計制造方案，由此導致同型號產品的外形功能同質化，但部件千差萬別，造成led照明產品復雜、多樣且無統一標準。

以下就led球泡燈為例，其包含若干種規格，參見表2：

表2－各種led球泡燈的規格和相關性能參數一覽表：

圖36中示出功率為3w的led球泡燈對應的四款產品，按照上述傳統照明產品劃分，其3w的led球泡燈應為一個子型號，但由該圖可以看出，其示出了四款產品，即就外殼形狀、大小尺寸、pcb、燈珠、電源、色溫等方面，這四款產品都不相同，也就是說，要制造該四款led球泡燈意味著要設計開發4×6＝24套對應的各種模具。一個3w球泡燈型號如此，其它38種類產品也同樣如此。

目前，國內led照明行業約有1萬5千家企業，一百多萬員工，以上億數量的各種模具，制造出幾千萬種規格的產品，最后僅歸為39種傳統功能的燈具。

據相關部門統計，行業內每總投入2.54元，才能產生1元產值。近三年來，國內照明行業24家上市企業整體凈利潤率不到4％。國內封裝規模第一的木林森，年產近5000億顆燈珠，占全球行業總量近四分之一，產值不到行業的0.5％，實質成為賣金屬、塑膠材料的企業。

經360搜索球泡燈約為116萬張圖片，其中有七成不相同，這樣，所需的不同模具的數量要開多少？可想而知，該行業的制造效率是多么低，當某種款型無市場時，又會造成多少資源(如人力、產品用料和設備投資等)的浪費。

2016年，中國半導體照明行業產值5300億元，同比增長23％，占全球市場份額21％，是全球最大的照明生產國。但行業誕生20年，沒有一個正式的行業標準。

造成上述狀況的根本原因是：20年來行業內一直未能有效解決led芯片的散熱問題。

通常led芯片為氣態閉合式層疊結構，該結構會導致芯片熱量傳導不暢，直接影響產品發光與壽命。

led照明產品模仿傳統照明產品，其結構熱阻層多，通常，熱量從芯片-pcb-散熱器要經八道熱阻層(總熱阻＝芯片+銀膠+支架+錫膏+線路板+絕緣層+鋁基板+導熱片+散熱器+空氣，八道熱阻層的導熱系數參見以下表3)，單pcb板就有3層熱阻層，熱量通過pcb板后如同長江流經三峽大壩，突然被堵，水位變高，熱量被堵出不去，溫度自然變高。當散熱不暢時，會導致led芯片的發光效率降低、使用壽命減少。

表3－各熱阻層的導熱系數一覽表

分析以上情況，一方面是不斷擴大的市場，一方面是效率低下、資源嚴重浪費的原始生產——照明節能所帶來的資源節約，還不夠行業自身對資源的消耗！資源浪費觸目驚心！

追本溯源，該行業20年來的技術發展歷程、行業的技術思想從開始就走錯了方向，把自己定位于傳統照明形態，顛覆者被反顛覆。由此造成芯片散熱難！標準化難！同質化競爭！產業鏈效率低下等重大問題。

2013年，國務院國發30號文，明確指出半導體照明行業重大技術問題在于解決芯片散熱、模塊化、標準化。這是國務院要求行業進行全面技術革命的一個明確的信號！

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種通過標準件的光發射模塊、供電連接模塊和支撐體系隨意拼裝成具有不同形狀、結構、類型和功能的采用標準件構建led發光器件的基本架構。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

本發明的采用標準件構建led發光器件的基本架構，包括光發射模塊、供電連接模塊和用于托持裝飾該led發光器件的支撐體系，其特征在于：

所述光發射模塊為至少一個，每個光發射模塊由芯片散熱一體化的led光源、色溫調節模塊和光透鏡構成，其中，色溫調節模塊和光透鏡均以快速拆裝結構固接在該led光源上；

所述供電連接模塊為至少一組，每組供電連接模塊由具有多個不同電壓輸出接口的電源模塊、將至少一個所述光發射模塊裝配其上且內置有導通電路的光源基座、將所述光源基座與電源模塊電連接的供電連接件和將相鄰兩個光源基座進行電連接的電路連接件構成，每組供電連接模塊中至少設有一個所述的光源基座；

所述支撐體系由若干個積木式連接結構的連接塊和可將所有連接塊采用積木式拼裝方法組合成處于不同維度且為不同形狀和大小的托體造型且包含連接板、筋、條、桿或圍邊在內的筋骨部件構成，在所述連接塊和所述光源基座上設有將兩者快速裝配在一起且為剛性結構的快插連接件；

所述led光源、色溫調節模塊、光透鏡、電源模塊、光源基座、供電連接件、電路連接件、連接塊和所述筋骨部件均為標準化部件。

在所述光源基座上設有一個座接口和多個與所述電路連接件適配連接的線接口，光源基座內的所述導通電路連接于所述線接口與座接口之間；在每個線接口內設有三個電極端子，分別為正極端子、中線端子和負極端子，所有線接口的正極端子之間通過正導通線相接，所有負極端子之間通過負導通線相接，每個線接口的中線端子通過導線連接在所述座接口上的正極或負極。

所述led光源由至少一個led芯片和承接該led芯片的一個散熱件構成，所述散熱件的外形輪廓圍合的空間形狀為棱臺形、圓臺形、棱柱形或圓柱形，該散熱件為導熱體或者為其外表面涂敷有導熱膜的承接件，所述led芯片以面面觸接的方式置于該散熱件的頂面上，所述led芯片的正負引線以與所述散熱件絕緣的方式引出并形成標準化的插件插接在所述的座接口上。

所述電路連接件為由具有可彎曲性能的絕緣外層、固接在該電路連接件兩端的剛性接頭和內置于絕緣外層里供電導線構成，所述供電導線為三根，分別為依次并列設置的正導線、過渡線和負導線，每根供電導線的兩個端頭分別固接在所述剛性接頭上對應端的電極端子上，當正導線與過渡線短路連接時構成所述光源基座的輸入供電線；當負導線與過渡線短路連接時構成所述光源基座的輸出回路線；當電路連接件中的正導線、過渡線和負導線平行設置時構成多個所述光發射模塊串接時的電能傳輸線。

所述剛性接頭與光源基座上的線接口之間為公母配合連接結構，其中，所述正導線、過渡線和負導線分別與所述的正極端子、中線端子和負極端子對應電連接。

在所述座接口的正極與負極之間設有三個以串聯結構連接的led芯片。

所述連接塊為正方體、長方體、球體、棱臺體或圓臺體，其上設有多個處于不同平面內的快插口和至少一個彈性卡頭，在兩個相鄰設置的連接塊的快插口之間設有所述的快插連接件。

所述筋骨部件包括具有一定強度且可彎曲和扭曲并起支撐作用的長條金屬板，在該長條金屬板上由其一端至另一端間隔設有若干個卡接孔，長條金屬板的兩側為凹凸交錯設置的卡接邊，一側卡接邊上的凹凸結構與另一側卡接邊上的凹凸結構在長條金屬板長邊方向上錯位相對設置，所述連接塊以其上的所述彈性卡頭插入所述卡接孔內的方式固定在該長條金屬板的板面上。

所述筋骨部件還包括具有至少兩個彈性卡頭的板連件，所述彈性卡頭可分別插入不同的長條金屬板上的一個所述卡接孔中，將與所述彈性卡頭對應數量的長條金屬板固接在一起。

所述板連件上的彈性卡頭為兩個，該兩個彈性卡頭同側設置、相鄰側設置或相背側設置。

所述板連件上的同側設置的兩個彈性卡頭之間的距離大于兩個長條金屬板在橫向相接狀態下該兩個長條金屬板上相鄰的兩個卡接孔之間的距離；或者，同側設置的兩個彈性卡頭之間的距離等于兩個長條金屬板在縱向相接狀態下該兩個長條金屬板上相鄰的兩個卡接孔之間的距離。

所述板連件上的彈性卡頭為多個，該多個彈性卡頭同側設置，所有彈性卡頭固接在長方體的側面，在兩個長條金屬板橫向對接時，相鄰兩個彈性卡頭之間的距離不小于該兩個長條金屬板上相鄰的兩個卡接孔之間的距離。

所述筋骨部件還包括至少一根桿連接或管連件，對應的，在所述連接塊上設有可使該桿連接或管連件固接其上的螺旋孔、卡裝孔或通孔。

在所述連接塊上設有快插口的一面，設有可將該快插口封閉的封蓋，該封蓋的外形面與該快插口所在側的輪廓面的形狀相同。

在所述電源模塊的殼體上設有若干個電源輸出口、至少一個市電接入口和至少一個彈性卡頭，所述電源輸出口的直流輸出電壓在12v-48v。

在所述電源模塊上還設有數字信號進出線和控制不同的光發射模塊的ic芯片。

在所述電源模塊上還設有至少一個所述的線接口，通過所述電路連接件可將至少二個電源模塊連接在一起合并使用。

所述供電連接件由具有可彎曲性能的絕緣外層、固接在該供電連接件兩端的剛性接頭和內置于絕緣外層里供電導線構成，所述供電導線為三根，分別為依次并列設置的正導線、過渡線和負導線，每根供電導線的兩個端頭分別固接在所述剛性接頭上對應端的電極端子上，當正導線與過渡線短路連接時構成該電源模塊向與其連接的光源基座的輸入供電線；當負導線與過渡線短路連接時構成與該供電連接件相接的光源基座的輸出回路線；當供電連接件中的正導線、過渡線和負導線平行設置時構成多個所述電源模塊串接時的并接線。

所述led發光器件為包含臺燈、壁燈、掛燈、吊燈、吸頂燈、球形燈、裝飾燈、路燈、隧道燈、車燈在內的照明燈或大型指示燈；或者為用于光照理療的光療儀。

在所述led發光器件上設有透光罩。

本發明以w/cm³為單位，建立標準化產品體系，用有限的標準化模塊，構建無限變化的led發光器件，該led發光器件可以為獨立的發光產品，也可以是多處產品的若干種組合。以此實現產品模塊標準化，核心光源模塊化、電源模塊化、電路連接模塊化和燈飾透鏡模塊化。

本發明以人們習慣使用的w/cm³光源模塊為基本標準平臺，向周邊適度擴展。以此設立四大類模塊產品標準，不再對具體類燈具設立產品標準。

從人們使用習慣看，光源模塊以瓦、立方厘米為單位，概念通俗易懂，即插即用，方便拿捏操作，安裝維護。

從行業產品標準來看，四大類模塊標準提綱挈領，簡明清晰，承上啟下，千變萬變，核心不變。既可承載上游芯片技術發展，又可制定核心模塊行業標準，還可推動下游應用多樣化，差異化市場發展。

本發明基本上可以徹底解決芯片的散熱問題，從前述的熱阻分析可以知道，本發明的一體化光源的芯片熱量傳導只有一層熱阻。其較佳的散熱效果可從工信部廣州五所國家賽寶實驗室的檢測數據(檢測報告編號：t1605wt8888－01245)得知。

本發明送樣的被測產品在常溫(25℃±2℃)下，燃點4h后使用紅外熱像儀進行測試，光源核心溫度與散熱器外殼最高溫度分別為65℃、63.4℃，說明芯片散熱效率大幅提高。而廣東省創新中心(全稱為：廣東省半導體照明產業聯合創新中心)在相同條件下，對光源核心溫度與散熱器外殼的最高溫度設定的標準分別是125℃和75℃。

本發明構建的發光器件的體積、重量也大幅減小——更簡單、更便利、更便宜。

以路燈和筒燈的幾何尺寸及重量為例進行比較，參見以下表4、5。

表4－led路燈

表5－led筒燈

以下將philips公司、木林森公司(股票代碼002745)與本發明構成的產品涉及的相關散熱參數(平均每瓦配置的鋁散熱器體積及重量，允許芯片最高溫度和允許最高殼溫)進行比較，見以下表6。

表6－體積、重量、溫度對比項目匯總表

綜合以上數據，相比于現有技術，采用本發明的基本架構制作的led發光器件的導熱效率提升4-6倍，徹底解決了芯片散熱問題，產品體積重量減少70％以上，成本減少60％以上。滿足產品應用多樣化——形狀自由；大小靈活；光量自由；光色任選；插拔安裝，維護簡易。實現生命周期升級換代，綠色循環。

同時，它極大的簡化了產品標準——未來人類的照明產品“只有定型的功能模塊，沒有定型的終端產品”。模塊標準有限，行業便于監管；產品組合無限，全民參與設計！

全面徹底的實現了“更簡單、更便利、更便宜”技術思想！

附圖說明

圖1－10為采用本發明基本架構構建的led發光器的的示意圖。

圖11為圖10的分解示意圖。

圖12-1至圖12-3為本發明的光發射模塊不同角度的示意圖。

圖12-4為圖12-1的分解示意圖。

圖13-1為含有若干個led芯片的光發射模塊的示意圖。

圖13-2為圖13-1中央區域的led模組部分的放大示意圖。

圖14為本發明的光發射模塊的另一結構示意圖。

圖15為本發明的光發射模塊的又一結構示意圖。

圖16為本發明的光發射模塊上的散熱件的另一結構示意圖。

圖17為本發明的光發射模塊上的散熱件的又一結構示意圖。

圖18為本發明的光發射模塊上的散熱件的再一結構示意圖。

圖19-22為本發明的光發射模塊與幾種不同的光源基座的連接結構的示意圖。

圖23為各種形狀結構的二維或三維連接件的示意圖。

圖24為幾種規格的供電連接件或電路連接件的外形示意圖。

圖25為圖24的電路連接件的應用示意圖。

圖26為電路連接件與光源基座相接的電路示意圖之一(三串三并電路，即三組led模組并聯，每組led模組為三個led芯片串聯)。

圖27為電路連接件與光源基座相接的電路示意圖之二(三通三串電路，即三個光源基座串聯，每個光源基座安裝一只led芯片)。

圖28為本發明的電源模塊外形示意圖。

圖29為采用供電連接件將多個電源模塊相連接的示意圖。

圖30為本發明的筋骨部件中的長條金屬板及兩條以上長條金屬板相接后彎曲應用示意圖。

圖31為本發明的筋骨部件中連接長條金屬板的幾種板連件的示意圖。

圖32為兩種連接塊的示意圖。

圖33為可將連接塊表面封閉的封蓋的外表面示意圖。

圖34為可將兩個連接塊連接在一起的快插連接件312的示意圖。

圖35為圖31中各板連件的應用示意圖。

圖36為現有技術中四款3wled球泡燈示意圖。

附圖標記如下：

光發射模塊1、led光源11、led芯片111、聚光腔體112、線槽113、定位件114、導線115、環形凸緣116、貫通孔117、led模組118、電極引線119、散熱件12、散熱結構13、正多面體14、色溫調節模塊15、熒光透鏡151、塑膠透鏡1511、環形框1512、光透鏡16、供電連接模塊2、電源模塊21、供電連接件211、光源基座22、二維基座221、三維基座222、座接口223、線接口224、正極端子2241、中線端子2242、負極端子2243、二維或三維連接件225、電路連接件23、絕緣外層231、剛性接頭232、供電導線233、正導線2331、過渡線2332、負導線2333、支撐體系3、連接塊31、封蓋311、快插連接件312、筋骨部件32、長條金屬板321、卡接孔3211、卡接邊3212、板連件322、彈性卡頭4、長方體支架41、快插口5、公插件6、內螺紋71、外螺紋72、透光罩8、led發光器件9。

具體實施方式

本發明的采用標準件構建led發光器件的基本架構是以人們習慣使用的w/cm³光源模塊作為基本標準平臺，采用標準化的光發射模塊1、供電連接模塊2和若干類以標準部件組成的支撐體系3構建功能、用途、形狀各異的led發光器件9。

采用本發明的基本架構構建的led發光器件9可由國家標準化部門統一制定，在行業內推廣，利國利民。

所述led發光器件9可以包括凡使用led發光芯片進行發光、發熱的固定式照明裝置、移動式照明裝置、取暖用器具和理療用器具等發光、發熱器件。

如圖1－11所示，照明裝置包括傳統的39種類的照明產品，還包括各種個性化需求且形狀各異的不限于臺燈、壁燈、掛燈、吊燈、吸頂燈、球形燈、裝飾燈、路燈、隧道燈和車燈等照明燈或大型指示燈。

取暖用器具包括但不限于家用取暖器、浴霸、田園小憩用的暖燈、野外旅行用的暖具和襯托環境美且具取暖照明的雙功能燈等。

理療器具包括體外用光療儀和體內用殺菌儀，如烤電儀、去濕儀、加速修復創傷的細胞生長儀和婦科用內置式的殺菌儀等。

所述光療儀和殺菌儀的光射面的形狀可依據人體工學原理針對待理療肌體或待處理部位的形狀進行適配性設計。

一、光發射模塊1

光發射模塊1為可構成所述led發光器件9的最小的標準發光部件，一種led發光器件9上可以設置若干個光發射模塊1。

如圖12－1至圖12－4，圖14、圖15所示，每個光發射模塊1由芯片散熱一體化的led光源11、色溫調節模塊15和光透鏡16構成，其中，色溫調節模塊15和光透鏡16均以快速拆裝結構固接在該led光源11上。

(一)led光源11

led光源11由led芯片111和承接該led芯片111的一個散熱件12構成，散熱件12的體表面積遠大于led芯片111，而且其絕大部分置于大氣環境中。

1、led芯片111

可為正裝結構的芯片，也可為倒裝結構的芯片。與現有技術不同的是：在本發明的led芯片111中不設芯片支架和散熱銅柱。

2、散熱件12

為由導熱良好的材料制作，可以為純金屬材料所制，也可為在具有導熱特性的硬質塑膠制作的柱體表面設置由導熱材質制作的導熱膜(該結構可降低材料成本)。

散熱件12的外形輪廓圍合的空間形狀為棱臺形、圓臺形、棱柱形或圓柱形，即散熱件12的外形可為圓柱、長方體、正方體、橢圓柱(即其斷面形狀為圓形、矩形、正方形或橢圓形)、正多面體14或者將矩形板、圓形板的周邊向下彎折構成的外形輪廓形狀為棱臺形、圓臺形、棱柱形或圓柱形的空心板體。

所述led芯片111的正負引線以與所述散熱件12絕緣的方式引出并形成標準化的插件插接在所述供電連接模塊2中的光源基座22上。

本發明優選散熱件12為銅柱或鋁柱，其最大外徑在25mm。

3、芯片散熱件12一體結構

所述led芯片111可以為一只，也可為多只，所有led芯片111以面面觸接的方式置于該散熱件12的頂面上，安裝方式有以下幾種：

1)當led芯片111為一只時，散熱件12的外形為圓柱、長方體、正方體、橢圓柱或所述的空心板體。

在該散熱件12的頂面中央位置開有向散熱件12頂面內凹入的用于嵌置該led芯片111的聚光腔體112，所述led芯片111通過銀膠固接在該聚光腔體112中。

當led芯片111為正裝結構的芯片時，其包含藍寶石、硅或碳化硅在內的襯底的底面與所述聚光腔體112的內底面通過銀膠固接；當led芯片111為倒裝結構的芯片時，其包含硅或陶瓷在內的基體的底面與所述聚光腔體112的內底面通過銀膠固接。由于散熱件12具有體表面積很大的導熱膜或者為體積較大的導熱體，因此，led芯片111與散熱件12之間采用面面緊密觸接的結構，使芯片工作時產生的熱量很快被散熱件12吸收并快速導出至外部空間。

該方式中的電連接結構是：在散熱件12的頂面位于所述聚光腔體112的兩側各開一條線槽113，在線槽113的外端設有向外延伸且固接在該散熱件12上的定位件114，線槽113中鋪設與散熱件12之間為絕緣結構的導線115，導線115的內端與led芯片111上對應的一個電極相接，另一端連接在所述定位件114的電觸點上。

為了進一步提高該散熱件12的散熱效果，在該散熱件12的底面設置可快速將熱量導走的散熱結構13，該散熱結構13由若干個向下延伸且相互間隔設置的豎直片狀體構成，或者由若干個向下延伸且相互間隔設置的豎直桿狀體構成，或者為由平板經多次彎折構成的向下延伸的彎板體(參見圖16、17)。

所述豎直片狀、豎直桿狀和彎板體的散熱結構13由導熱性好的金屬所制，其可為與所述散熱件12一體成形制成，也可為通過緊固件與散熱件12緊密固接在一起。

2)本方式與前述a方式的區別是電連接結構不同，其它基本相同。

其是在散熱件12的頂面中央位置設置一個沿其軸向貫穿該散熱件12的貫通孔117，所述led芯片111以前述a方式中的方法固接在散熱件12的頂面上，led芯片111正負極對應的電極引線119(也稱led芯片的正負引線)向下延伸且穿置在絕緣套中，該電極引線119連同絕緣套一起插入所述貫通孔117中，電極引線119的下端裸露于散熱件12底面或所述散熱結構13之下并插置在一個公插件6中，該公插件6可適配插入與其配套的所述光源基座22上的母插件(也稱座接口223)中，由此，接通led芯片111與外設部件的電連接。

該方式與前述方式一樣，同樣可以將led芯片111產生的熱量快速導出。

3)本方式與前述二種方式的區別是led芯片111的數量、設置方式不同，其它基本相同。

其是在散熱件12頂表面上劃設若干個相互絕緣的區域，并在每個區域采用并聯或串聯方式設置由多個led芯片111構成的led模組118，整個散熱件12頂表面上的各led模組118之間可以是并聯結構，也可是串聯結構，還可是串并結合的結構。正負電連接線可以采用前述a方式或b方式中的引出結構。

該方式與前述方式一樣，同樣也可以將led芯片111產生的熱量快速導出。

4)本方式與前述c方式的區別是散熱件12的形狀不同(參見圖18)，其它基本相同。

其形狀為正多面體14，在多個表面上采用前述c方式中針對若干只led芯片111的設置結構，可實現向其外圍三維空間發光的目的。

其電連接結構可以采用前述a方式、b方式或a、b相結合的方式將各組led模組118的電極線引出。

該方式與前述幾種方式一樣，同樣也可以將led芯片111產生的熱量快速導出。

(二)色溫調節模塊15

其由摻有所需色溫要求的熒光粉的塑膠透鏡1511(可通過一次或二次注塑工藝將塑膠透鏡1511與所需色溫要求的熒光粉均勻融合一體)與金屬或非透明性塑膠材質制作的環形框1512構成一體化結構的熒光透鏡151，塑膠透鏡1511固接在環形框1512的中央，采用可快速拆裝結構(如螺旋、卡扣或公母卡裝連接結構)將該環形框1512安裝在設置于led芯片111周邊的環形凸緣116上。

當用戶需要更換不同色溫要求的色調節模塊時，只需將不適宜的熒光透鏡151卸下，更換上所需色溫要求的熒光透鏡151即可，非常方便。

(三)光透鏡16

為標準件，其形狀和發光角度設置成多種不同的規格，本發明優選其為圓筒式，光透鏡16為該圓筒的一個端面。

在散熱件12的外周壁上設置外螺紋72，或者在散熱件12頂面周邊設置向上延伸的卡件，對應的，在該光透鏡16的圓筒內周壁上設置與所述外螺紋72適配旋接的內螺紋71，或者與所述卡件適配套接的扣件。

該結構可方便用戶根據其對不同的光發射角的即興要求，隨時、隨意更換具有不同形狀或光發射角度的光透鏡16。

二、供電連接模塊2

其由均為標準件的電源模塊21、光源基座22和電路連接件23構成，一種led發光器件9中可配置多組該供電連接模塊2。

(一)電源模塊21

1、電源模塊21的接口及輸出

電源模塊21用于給led發光器件9提供電能，其上設有電壓輸入接口和多個直流電壓輸出接口(以下稱線接口224)，電壓輸入接口可以是直接連接市電的接口，也可以是連接其它供電設備的接口，還可以是usb充電接口；多個直流電壓輸出接口輸出的電壓不同，本發明優選直流電壓輸出在12v-48v。

在電源模塊21上還設有數字信號進出線和控制不同的光發射模塊1的ic芯片，以控制相應的led光源11按設定頻率亮光或熄滅。

電源模塊21上的線接口224通過供電連接件211，既可將至少二個電源模塊21連接在一起合并使用，也可將該電源模塊21與負載(即光發射模塊1)連接。

2、電源模塊21的殼體

其形狀根據led發光器件9的整體形狀和空間冗余有針對性的設計，可以為長方體、或者為兩端是半圓柱的長方體，或者為斷面為圓弧形的斷環體，或者為多曲面與多個不同傾角平面組合而成的體形。

在電源模塊21的殼體上還設有多個彈性卡頭4(參見圖28所示)，彈性卡頭4的作用是可將該電源模塊21卡裝在對應的所述光源基座22或支撐體系3中的連接塊31上。

3、供電連接件211

電源模塊21的直流電壓輸出接口通過供電連接件211為對應的光源基座22供電。

所述供電連接件211的長度分若干個規格，大致在12mm－100mm變化，較短的供電連接件211為剛性結構，稍長些的供電連接件211由具有可彎曲性能的絕緣外層231和固接在該供電連接件211兩端的剛性接頭232，在供電連接件211的剛性結構或絕緣外層231里內置有供電導線233。

所述供電導線233的設置有如下兩種：

1)供電導線233為兩根長線外加一根短線。

即在供電連接件211與電源模塊21相接的一端的剛性接頭232上設置二個電極觸點，分別為正負電極端子，在與光源基座22相接的另一端的剛性接頭232上設置三個電極觸點，分別為正負電極端子和過渡線2332端子，兩根長線為正負導線2333，正導線2331連接在該供電連接件211兩端正電極端子之間，同樣，負導線2333連接在該供電連接件211兩端的負電極端子之間。一根短線為過渡線2332，設置在光源基座22端，其內端與所述的正導線2331或負導線2333短路相接，其外端與所述的過渡線2332端子相接。

當該供電連接件211通過快插結構連接在光源基座22上時，供電連接件211上的三個電極觸點(正負電極端子和過渡線2332端子)分別與設置在光源基座22上的線接口224內的正極端子2241、負極端子2243和中線端子2242電連接。

2)供電導線233為三根長線。

即在供電連接件211的兩端的剛性接頭232上，分別設置三個電極觸點，分別為正負電極端子和過渡線2332端子，三根長線依次為并列設置的正導線2331、過渡線2332和負導線2333，每根供電導線233的兩個端頭分別固接在所述剛性接頭232上對應端的端子上。

其中，過渡線2332上靠近光源基座22端的某點與所述的正導線2331或負導線2333短路相接。

4、供電連接件211的使用

如圖24、26、27所示，當正導線2331與過渡線2332短路相接時，該供電連接件211為電源模塊21向所述光源基座22供電的輸入供電線，即電源模塊21的正輸出通路；當負導線2333與過渡線2332短路相接時，該供電連接件211為所述光源基座22與電源模塊21相接的輸出回路線，即電源模塊21的負輸出回路。

當供電連接件211中的正導線2331、過渡線2332和負導線2333平行設置無相互短路時，該供電連接件211就構成多個電源模塊21串接并用時的連接線(參見圖29所示)。

(二)光源基座22

1、光源基座22作用、分類及基本結構

用心插接安裝所述的光發射模塊1。

其可為裝配一個所述光發射模塊1的基座，也可為同時安裝多個所述光發射模塊1的基座，其可為二維基座221和三維基座222(參見圖11、19－22所示)。

在每個光源基座22上設置可將對應數量的所述光發射模塊1以快速拆裝連接方式和快插電連接方式安裝其上的結構，快速拆裝連接結構和快插電連接結構可以分離設置，也可以結合為一體設置。

如：在光源基座22上設置彈性卡頭4，彈性卡頭4的作用可將該光源基座22快速卡裝在所述支撐體系3中對應的連接塊31上。在其上也可設置卡座(即為一種快插口5)，用以與所述電源模塊21上的彈性卡頭4快速卡接。

光源基座22由硬質塑料或軟質硅膠制作，也可以為金屬外殼帶絕緣內芯套的結構。

在光源基座22內設有導電通路，該導電通路為通過一次注塑或二次注塑設置用于電連接的內嵌導體，內嵌導體為埋設在光源基座22內的銅箔或導線115；或者是卡嵌在光源基座22表層且具有開口的導線115槽113內的且為截面積大、阻值很小的rv電線。

所述快速拆裝結構包括但不限于卡扣連接結構、公母配合連接結構、螺旋連接結構或鎖銷鉸鏈連接結構。

所述快插電連接結構包括但不限于彈珠簧片電連接結構、連接器連接結構或公母配合插排式連接結構。

2、二維基座221

其外形包括但不限于“一”字型、“十”字形、弧條形、閉合或開放式的圓環形、橢圓環形、矩形框形、空心或實心的方盤形、圓盤形或橢圓盤形。

其中，圓環形與空心圓盤形的區別是在徑向方向上設置的所述光發射模塊1的數量不同，圓環形定義為沿其徑向只設置一個光發射模塊1，而空心圓盤形定義為沿其徑向可并列設置多個光發射模塊1；如前一樣，矩形框形與空心方盤形的區別，橢圓環形與空心橢圓盤形的區別也僅在于沿其徑向并列設置的光發射模塊1的數量不同。

“一”字型、“十”字型和弧條形，沿其短邊方向上可并列設置多個所述的光發射模塊1。該“一”字型、“十”字型和/或弧條形的光源基座22可以是剛性結構，也可以是彈性可彎曲結構。

采用不同的組合方式可以將載有光發射模塊1的二維基座221拼裝成具有獨立工作的二維光源器件(所述獨立工作是指可作為獨立的發光器出售和使用)。

可采用以下組合方式構成所述的二維光源器件：

1)將一個所述光發射模塊1適配安裝在與其對應的二維基座221上構成所述的二維光源器件，其為點發光。

2)將若干個所述光發射模塊1適配安裝在與其對應的二維基座221上構成所述的二維發光器件，其可為線發光，也可為多線交叉發光，還可為面發光。其中的光發射模塊1之間可以采用串聯、并聯或串并結合的電連接方式。

3)將若干個二維基座221中，每個二維基座221上載有若干個所述光發射模塊1)通過具有快速拆裝連接結構的二維或三維連接件225(參見圖23)組合成二維空間布設的二維光源器件，其可為多線交叉發光，也可為連續或斷續的面發光。其中，所有二維基座221之間的電連接可為串聯、并聯或串并結合的電連接方式。

4)二維基座221的定義

其不完全按外形來定，本發明將具有以下效果之一的光源基座22定義為二維基座221：

a.凡所述二維光源器件中的所有led芯片111處于相同平面時，可以認定構成該二維光源器件的光源基座22為二維基座221。

b.僅從光源基座22的外形判斷，即構成所述二維光源器件的所有光源基座22構成的結合體的外形輪廓在xy平面內的投影形狀，在z軸方向上基本相同時，也可認定構成該二維光源器件的光源基座22為二維基座221。

3、三維基座222

其形狀多樣化，基本以其上的多個光發射模塊1的led芯片111處于不同的三維坐標位置來判定；或者該光源基座22的外形輪廓為由多個不同曲率的曲面構成；或者該光源基座22是由多個平面組合構成的復雜形狀，這些平面與地平面具有不同的傾斜角。

同前述的二維基座221一樣，三維基座222也可構成在三維空間布設的可獨立工作的三維光源器件，具體如下：

1)將一個所述光發射模塊1適配安裝在與其對應的三維基座222上構成所述的三維光源器件，其為點發光。

2)將若干個所述光發射模塊1適配安裝在與其對應的三維基座222上構成所述的三維光源器件，其可為三維空間多方向的點發光、線發光或面發光。其中的光發射模塊1之間可以采用串聯、并聯或串并結合的電連接方式。

3)將若干個三維基座222(其中，每個三維基座222上載有若干個所述光發射模塊1)通過具有快速拆裝連接結構的二維或三維連接件225(參見圖23)組合成三維空間布設的三維光源器件，其可為三維空間多組間隔設置的多方向點發光、線發光或面發光。同樣，其中的所有三維基座222之間的電連接可為串聯、并聯或串并結合的電連接方式。

由于采用二維連接件，因此，由若干三維基座222組合構成的三維光源器件中，所有三維基座222的z向軸線(即三維基座222正視水平放置時的z坐標軸線)相互平行。

4、以裝配一個光發射模塊1的二維光源基座22為例詳細說明

1)外形及接口

該類光源基座22的外形為長方體、正方體或圓柱體，在其上設有一個座接口223和多個線接口224，其中，

座接口223用以插接所述的光發射模塊1中由led芯片111引出的電極插件，與光發射模塊1之間的連接采用公母配合的連接結構；

線接口224用以與其它的光源基座22相接，或者與電源模塊21的相接，與其它光源基座22或電源模塊21之間的連接采用電路連接件23或所述的供電連接件211連接。

2)內置在光源基座22中的導通電路

所述導通電路連接于所述線接口224與座接口223之間；在每個線接口224內設有三個電極端子，分別為正極端子2241、中線端子2242和負極端子2243，所有線接口224的正極端子2241之間和負極端子2243之間分別通過正導通線和負導通線相接，每個線接口224的中線端子2242通過導線115連接在所述座接口223上的正極或負極，而座接口223上的正極與負極分別與光發射模塊1中的led芯片111的對應的電極引線119電連接(注明：在光源基座22的座接口223的正極與負極之間，可設置一個led芯片111，也可設置多個以串聯方式相接的led芯片111)。

(三)電路連接件23

1、用途

如圖24、25所示，電路連接件23是用于將至少兩個光源基座22進行電連接，即其是連接在相鄰的兩個光源基座22的線接口224之間，通過電路連接件23在多個光源基座22之間建立供電回路和光源基座22之間是采用串聯連接還是并聯連接。

2、電路連接件23的結構

電路連接件23結構與所述供電連接件211基本相同，電路連接件23的長度分若干個規格，大致在12mm－100mm變化，較短的電路連接件23為剛性結構，稍長些的電路連接件23由具有可彎曲性能的絕緣外層231和固接在該電路連接件23兩端的剛性接頭232，在電路連接件23的剛性結構或絕緣外層231里內置有供電導線233。

供電導線233為三根長線。

即在電路連接件23的兩端的剛性接頭232上，分別設置三個電極觸點，分別為正負電極端子和過渡線2332端子，三根長線依次為并列設置的正導線2331、過渡線2332和負導線2333，每根供電導線233的兩個端頭分別固接在所述剛性接頭232上對應端的端子上。

其中，過渡線2332至少有一個點與所述的正導線2331或負導線2333短路相接。

當電路連接件23通過快插結構連接在光源基座22上時，電路連接件23上的三個電極觸點(正負電極端子和過渡線2332端子)分別與光源基座22的線接口224上的正極端子2241、負極端子2243和中線端子2242電連接。

3、電路連接件23的使用(參見圖26、27所示)

1)過渡線2332僅有一個點與正導線2331或負導線2333短路

當過渡線2332僅有一個點與正導線2331短路相接時，該電路連接件23為一個光源基座22向另一個光源基座22供電的輸入供電線。

當過渡線2332僅有一個點與負導線2333短路相接時，該電路連接件23為與其連接的光源基座22的輸出回路線。

2)過渡線2332上有二個點分別與正導線2331和負導線2333短路連接

此時，該過渡線2332二個連接點之間為斷開，該電路連接件23既為一個光源基座22的輸出回跌線，又為另一個光源基座22的輸入供電線。

3)過渡線2332與正導線2331和負導線2333均無短路連接

當電路連接件23中的正導線2331、過渡線2332和負導線2333平行設置無相互短路時，該電路連接件23為相鄰兩個光源基座22為串接時的電能傳輸線。

采用上述的電路連接件23可使與其連接的光源基座22之間的連接方式為串聯或并聯。

所述正負導通線、正負導線2333和過渡線2332可以為導電銅箔、普通導線115和rv電線。

三、支撐體系3

該支撐體系3包括若干種類可對所述光發射模塊1和供電連接模塊2起支撐作用、銜接作用、聯合構建特殊造型作用的連接塊31和包括連接板、筋、條、桿、剛性或柔性圍邊等在內的筋骨部件32。使用所述的連接塊31和筋骨部件32采用積木拼裝式連接方法，即可將由本發明構建的led發光器件9組合成具有不同維度、不同形狀和不同大小且滿足用戶個性化需求功能和造型的發光器件。

連接塊31和所述筋骨部件32均為標準化部件。

1、連接塊31

可制作成不同大小規格的標準件，其外形可以為正方體、長方體、球體、棱臺體或圓臺體，其上設有多個快插口5(也稱快插接口)，或者，設有多個快插口5和至少一個彈性卡頭4，通常，各快插口5處于不同的平面內(當然也可根據需要和較大尺寸的連接塊31，可將多個快插口5設置于同一平面)。

當兩個相鄰設置的連接塊31上未設彈性卡頭4時(參見圖32所示)，可通過帶有至少二個快插頭(可以為所述的彈性卡頭4，也可為其它快插式接頭)的快插連接件312(參見圖34所示)將該兩個連接塊31連接在一起，即將該快插連接件312上的快插頭分別卡入相應的快插口5中。快插連接件312可以為較短尺寸、剛性結構且具至少兩個彈性卡頭4的部件，也可為由具有一定剛性又具可彎曲或扭曲特性的尺寸稍長的帶有彈性卡頭4的部件。

當兩個相鄰設置的連接塊31上至少有一個設有彈性卡頭4時，只需將帶有彈性卡頭4的連接塊31上的彈性卡頭4插入另一個連接塊31的快插口5中，即可將兩者連接在一起。

連接塊31的主要作用是承托所述的光源基座22和電源模塊21，將光源基座22或電源模塊21上設置的彈性卡頭4插入該連接塊31上的快插口5中，即可將兩者快速裝配在一起，同時，通過快插連接件312將若干個承載有光發射模塊1、光源基座22和電源模塊21連接組合成所需形狀和功能的led發光器件9。

下面以方形連接塊31為例說明其結構：

如圖32所示，在該連接塊31的六個面的中心位置設有快插口5，其它部位由桁架或桁板交錯搭接，每個表面都可采用封蓋311封閉，即當某個或某幾個表面處于閑置時，可將該幾個表面封閉，由此，確保連接塊31上閑置表面上的桁架或桁板不要裸露在外，保持其具有整潔的外形。

當需要將兩個該類連接塊31相接時，采用兩端帶有快插頭的快插連接件312分別插入這兩個連接塊31的快插口5中即可。本實施例采用的快插連接件312有如下兩種：

其一，長度不小于12mm，優選15mm-30mm，兩端帶有彈性卡頭4，其外形可為直線型(即兩個彈性卡頭4在一條直線上)，也可為弧線形(即兩個彈性卡頭4之間成0-90度夾角)。

其二，長度不小于12mm，優選15mm-30mm，其整體外形為：在一個空心套管(圖中未示出)的外周壁上設置直徑不同的卡環，分別為設置于空心套管中部的直徑相同的兩個大環和設置空心套管兩端的直徑相同的兩個小環，對應的，采用其連接的兩個連接塊31上的快插口5為與兩個小環屬于緊配合(過渡配合或過盈配合)且貫通該連接塊31的貫通圓孔(圖中未示出)。該結構可采用桿狀的剛性且可彎曲的筋條穿過連接塊31上的圓孔和空心套管即可將若干個連接塊31串接在一起。

所述封蓋311的外表面為與該連接塊31的正方形表面相同的平面(參見圖33所示)，其內表面上設有可插入該連接塊31的快插口5中的彈性卡頭4或可卡裝在連接塊31上的貫通圓孔中的彈性卡頭4。

2、筋骨部件32

筋骨部件32主要用來將若干個連接塊31加以固定或串接或并接。以下以長條金屬板321、板連件322、桿連件和管連件為例加以說明。

1)長條金屬板321

如圖30所示，由金屬材料制作，其具有一定強度且可彎曲和扭曲，在該長條金屬板321上均勻設有若干個卡接孔3211，長條金屬板321的兩側(主要是長邊側，簡稱該邊側為卡接邊3212)為凹凸交錯結構，該凹凸交錯結構可以是矩形波形狀，也可以是鋸齒波形狀，一側卡接邊3212上的凹凸結構與另一側卡接邊3212上的凹凸結構在長條金屬板321長邊方向上錯位相對設置，也就是說，將兩根大小形狀一樣的長條金屬板321并列且以互補方式(即將兩根長條金屬板321上凹凸結構錯位設置的兩個卡接邊3212相接)相接時，其銜接處為無縫連接。

該長條金屬板321可以平板形式展現，也可將其長邊繞與其短邊平行的軸線卷繞為一個圓環，還可將其兩個短邊沿相反方向施力扭曲成麻花形狀。

所述連接塊31以其上的所述彈性卡頭4插入所述卡接孔3211內的方式固定在該長條金屬板321的板面上；或者，所述連接塊31采用帶有兩個快插頭的快插連接件312固定在該長條金屬板321上(即快插連接件312的一個快插頭插入連接塊31的快插口5中，另一個快插頭插入長條金屬板321上的卡接孔3211內)。

2)板連件322

如圖31、35所示，該板連件322的作用是將兩個長條金屬板321以不同形式連接在一起的連接件。

板連件322由硬質塑料所制，其具有至少兩個彈性卡頭4，兩個彈性卡頭4可分別插入不同的長條金屬板321上的一個所述卡接孔3211中，將與所述彈性卡頭4對應數量的長條金屬板321固接在一起。

a.兩個彈性卡頭4的板連件322

該兩個彈性卡頭4可同側設置、相鄰側設置或相背側設置。

同側設置時，兩個彈性卡頭4之間的距離有以下四種設置：

一種是其間距離大于兩個長條金屬板321在橫向相接(即長條金屬板321上的長邊相接)狀態下該兩個長條金屬板321上相鄰的兩個卡接孔3211之間的距離，該種連接方式可使兩個長條金屬板321對應的卡接邊3212之間留有一定的距離，以備安裝其它裝飾件。

另一種是其間距等于兩個長條金屬板321在橫向相接狀態下該兩個長條金屬板321上相鄰的兩個卡接孔3211之間的距離，該種連接方式可使兩個長條金屬板321對應的卡接邊3212之間處于無縫相接狀態。

還一種是其間距等于兩個長條金屬板321在縱向相接(即長條金屬板321上的短邊相接)狀態下該兩個長條金屬板321上相鄰的兩個卡接孔3211之間的距離，該種連接方式可使兩個長條金屬板321沿其長邊方向延伸。

再一種是其間距離與長條金屬板321的長度相當，即將其上的一個彈性卡頭4插入長條金屬板321一端(沿其長邊方向)的某個卡接孔3211內，再將另一個彈性卡頭4插入該長條金屬板321另一端的某個卡接孔3211中，該種連接方式可提高該長條金屬板321的強度。

相鄰側設置時，兩個彈性卡頭4之間形成的夾角可在0-90度變化。

該種設置可使相連接的長條金屬板321的板面之間形成所需的角度。

背側設置時，可使相連接的兩根長條金屬板321之間成平行狀態。

b.多個彈性卡頭4的板連件322

多個彈性卡頭4同側設置，所有彈性卡頭4固接在具有一定強度和設定高度的長方體支架41的一個側面上，其中，每個彈性卡頭4卡裝在不同的長條金屬板321中一端的卡接孔3211中。采用兩件帶有多個彈性卡頭4的連接件分別連接在多個長條金屬板321的兩端，即可將多個長條金屬板321平行固接在所述的長方體支架41上。

多個彈性卡頭4中每相鄰兩個彈性卡頭4之間的距離根據需要而定，可以是均勻相等的，也可以是大小不一的，其中，最小間距在相鄰兩個長條金屬板321以其上的卡接邊3212無縫相接時，不小于該兩個長條金屬板321上相鄰的兩個卡接孔3211之間的距離。

3)桿連件(圖中未示出)

采用標準件的具有一定剛度的直桿或彎桿將多個連接塊31或所述的長條金屬板321連接起來構成所需形狀的造型，其間的連接方式可以通過穿插連接、螺旋連接、卡扣式連接或公母配合連接。

4)管連件(圖中未示出)

該管連件與前述的桿連件基本相同，區別僅為其為空心管，該空心管中可穿插較長的直桿或彎桿，該較長的直桿或彎桿可用來連接其它標準件的裝飾件。

四、透光罩8

可為標準件，根據需要，可在由所述光發射模塊1上設置可通過快速拆裝結構連接其上的透光罩8，該透光罩8可以是簡單形狀的燈罩，也可是由不同曲率的曲面構成的可將該光發射模塊1所發光線經折射、反射后由設定方位出光的裝飾燈罩。