TWM498275U

TWM498275U - Ｌｅｄ燈管結構

Info

Publication number: TWM498275U
Application number: TW103222320U
Authority: TW
Inventors: Tsan-Jung Chen
Original assignee: Formosa Optronics Co Ltd
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2015-04-01
Also published as: US20160178136A1

Description

LED燈管結構

本創作係關於LED燈管之技術領域，尤指具有燈管端蓋內部採用軟質電路板技術之一種LED燈管結構。

近年來，發光二極體(Light-Emitting Diode,LED)係廣泛地被應用於日常生活之照明裝置上。請參閱第一圖，係一種習用的LED日光燈管之立體透視圖。如第一圖所示，習用的LED日光燈管1’係包括：一燈罩11’、一基板12’、一電路板13’、複數個LED元件14’、以及二端蓋15’，其中，該基板12’係容置於該燈罩11’之內，且設置有該LED元件14’之電路板13’係置於該基板12’上。如圖所示，將該端蓋15’內部之一連接導線151’連接於電路板13’後，即可將端蓋15’套住該燈罩11’之端口，並藉此方式以密封該燈罩11’。並且，端蓋15’之外部則具有用以耦接外部輸入電源之導接端子152’。

值得進一步說明的是，於第一圖所示之LED日光燈管1’的最主要優點係在於其構成結構最為簡單；然而，其最為令人詬病的缺點卻是：由於該習用的LED日光燈管 1’並不具有電源模組或驅動電路模組等元件設置於其內，因此，用以供給日光燈管運作之電源模組或驅動電路模組係必須外置於他處，進而導致於實際產品使用中，往往需要特定之燈具與額外之接線方式才可將LED日光燈管1’與其電源模組裝設並運作於其上，因而於組裝上產生諸多不便。

有鑑於上述之習用LED日光燈管1’具有安裝使用上之不足與缺點，現今LED燈具廠商係提出一種改良的LED日光燈管。請參閱第二圖，係改良的LED日光燈管的爆炸圖。如第二圖所示，該改良的LED日光燈管1”係包括：一容置體11”、一電路板13”、複數個LED元件14”、以及二端蓋15”，其中，該容置體11”包括一承載部111”與一罩部112”，設置有該複數個LED元件14”的電路板13”係設置於該承載部111”之上。特別地，於改良的LED日光燈管1”之中，該承載部111”之內係設置有一電源模組16”。

經由上述之說明，吾人可以得知的是，相較於第一圖所示之習用的LED日光燈管1’，第二圖所示的改良的LED日光燈管1”係將電源模組16”設置於該承載部111”之內，而達到驅動LED日光燈管1”運作的效果。然而，於實際操作上，吾人卻發現第二圖所示的改良的LED日光燈管1”，由於其結構上之設計將仍將產生下述缺陷：

1.電源模組16”所產生的熱無法有效地藉由承載部111”而被排除，進而使得承載部111”必須接受電源模組16”與LED元件14”運作時所產生之雙重熱堆積的影響，如此，將使得整體LED日光燈管1”於運作過程中產生過高之溫度，進而大大地縮短其產品壽命。

2.此外，LED日光燈管1”係需要多條線路來將設置於該承載部111”之內的該電源模組16”電性連接至電路板13”與二端蓋15”，而如此方式，不僅造成產品組裝之不便，亦將導致生產成本的增加。

有鑑於上述之兩種習用的LED日光燈管皆具有安裝使用上之不足與缺點，現今LED燈具廠商多採用將電源模組設置於燈管堵頭內部的技術以彌補所述不足。請參閱第三圖，係習用的改良式LED日光燈管1'''的爆炸圖；如第三圖所示，習用的改良式LED日光燈管1'''係包括：一燈管11'''、一LED電路板12'''、複數個LED發光元件16'''以及二個燈管堵頭13'''，其中，該些LED發光元件16'''係設置於該LED電路板12'''上進而容置於該燈管11'''內部，且該二個燈管堵頭13'''係分別設置於該燈管11'''之兩端。

值得進一步說明的是，於習用的改良式LED日光燈管1'''設計架構中，每一個燈管堵頭13'''中係設置有相互電性連接之一電源模組14'''與一電性端子模組15'''，且該電源模組14'''係電性連接於所述LED電路板12'''並藉以驅動其運作。此外，由於電源模組14'''係透過多個元件相互地電性連接而構成，而習用製作過程中，該電源模組14'''係透過金屬線路以達成其不同元件之間的電性連接，並使得該些元件得以剛好容置於燈管堵頭13'''之中。

雖然，藉由第三圖所示之LED日光燈管1'''設計將可改善前述之安裝使用上之缺點以及熱堆積等情況，然而，於此種設計結構之中，所述之電源模組14'''的金屬線路係往往需要透過焊接等方式予以實現，如此，不僅造成生產難度之大幅增加，更將導致生產效率之降低與製造成本的大幅提高。

因此，本案之發明人有鑑於目前所習用的LED燈管仍具有上述之缺點與不足，故極力加以研究發明，終於研發完成本發明之一種LED燈管結構。

本創作的目的在於提供一種LED燈管結構，主要係藉由將驅動LED燈管運作之驅動單元設置於可撓性PCB板上方，並在藉由彎折所述可撓性PCB板的方式將其設置於燈管兩側之端蓋內部，並電性連接於端蓋之電性端子，如此，於實際產品設計方面，係可使得端蓋體積相對地縮小，進而增加產品燈管之出光面積，此外，本創作更將大大地簡化設置於端蓋內部之驅動單元的構造，進而使得本創作得以大幅地降低LED燈管之製作難度與生產成本，並有效地提升其生產效率與良率。

因此，為了達成本創作上述之目的，本案之創作人提出一種LED燈管結構，係包括：一燈管；一主體，係設置於該燈管內壁；一LED發光模組，係設置於該主體上，且該LED發光模組係具有一第一可撓性PCB板與設置於該第一可撓性PCB板上之複數個LED發光元件；二個端蓋，係分別設置於該燈管之兩端，且每一個端蓋係設置有二個電性端子於其上；以及一驅動與控制模組，係由分別容置於該二個端蓋內部之二個電路單元所構成，其中，每一個電路單元係由彎折之一第二可撓性PCB板一電性端子連接器、以及複數個驅動元件所構成；其中，該些驅動元件係焊接固定於該第二可撓性PCB板上並電性連接於該二個電性端子，並且，該電性端子連接器係分別電性連接於該第一可撓性PCB板與該第二可撓性PCB板之間。

<本創作>

1‧‧‧LED燈管結構

11‧‧‧燈管

12‧‧‧端蓋

13‧‧‧主體

14‧‧‧電路單元

15‧‧‧LED發光模組

111‧‧‧定位槽口

112‧‧‧主體定位塊

121‧‧‧電性端子

122‧‧‧定位凸塊

131‧‧‧反光檔板

141‧‧‧第二可撓性PCB板

142‧‧‧驅動元件

143‧‧‧電性端子連接器

151‧‧‧第一可撓性PCB板

152‧‧‧LED發光元件

1511‧‧‧銅箔線路層

1512‧‧‧焊接金屬墊

1513‧‧‧防焊層

1514‧‧‧焊接窗

1515‧‧‧基層

<習知>

1’‧‧‧LED日光燈管

11’‧‧‧燈罩

12’‧‧‧基板

13’‧‧‧電路板

14’‧‧‧LED元件

15’‧‧‧端蓋

151’‧‧‧連接導線

152’‧‧‧導接端子

1”‧‧‧LED日光燈管

11”‧‧‧容置體

13”‧‧‧電路板

14”‧‧‧LED元件

15”‧‧‧端蓋

16”‧‧‧電源模組

111”‧‧‧承載部

112”‧‧‧罩部

1'''‧‧‧LED日光燈管

11'''‧‧‧燈管

12'''‧‧‧LED電路板

13'''‧‧‧燈管堵頭

14'''‧‧‧電源模組

15'''‧‧‧電性端子模組

16'''‧‧‧LED發光元件

第一圖係一種習用的LED日光燈管之立體透視圖；第二圖係改良的LED日光燈管的爆炸圖；第三圖習用的改良式LED日光燈管的爆炸圖；第四圖係本創作之一種LED燈管結構立體圖；第五圖係LED燈管結構的分解圖；第六圖係LED燈管結構的部份組裝立體圖；第七圖係LED燈管結構的部份組裝分解圖；第八圖係本創作之LED發光模組分解圖；第九圖係本創作之燈管端部立體圖；第十圖係本創作之端蓋立體圖；以及第十一圖係本創作之LED燈管結構另一實施例的端蓋與燈管立體圖。

為了能夠更清楚地描述本創作所提出之一種LED燈管結構，以下將配合圖式，詳盡說明本創作之較佳實施例。

請參閱第四圖、第五圖、第六圖以及第七圖，係本創作之一種LED燈管結構立體圖、分解圖、LED燈管結構之部分組裝立體圖以及分解圖。如第四圖、第五圖、第六圖以及第七圖所示，本創作之一種LED燈管結構1係由：一燈管11、一主體13、一LED發光模組15、二個端蓋12、一驅動與控制模組所構成；其中，該主體13係設置於該燈管11內壁，且該LED發光模組15係設置於該主體13上，而該二個端蓋12則分別設置於該燈管11之兩端，並且，該驅動與控制模組係由分別容置於該二個端蓋12內部之二個電路單元14所構成。

進一步地，於本創作之中，該LED發光模組15係具有一第一可撓性PCB板151與設置於該第一可撓性PCB板151上之複數個LED發光元件152，另一方面，每一個電路單元14係由彎折之一第二可撓性PCB板141與複數個驅動元件142所構成；其中，該些驅動元件142係焊接固定於該第二可撓性PCB板141上，且該第二可撓性PCB板141係分別電性連接於該第一可撓性PCB板151與每一個端蓋12上之二個電性端子121。

藉由本創作之第二可撓性PCB板之設計，係使得電路單元之複數個驅動元件可同時地設置於同一PCB上，如此，將可取代傳統之必須透過金屬接線而互相導通之設計，進而降低至產品之生產難度與製造成本，並提升其生產效率；此外，透過PCB板之可撓性之特性，係使得當驅動元件焊接固定於第二可撓性PCB板上後，生產者可直接地將PCB板進行彎折則即可置入燈管端蓋之中，如此，將可進一步地提高生產效率。

除此之外，本創作之主體13更分別設置有二個反光檔板131於其兩端，且藉由該二個反光檔板131之設置係可分別阻隔於該燈管11內部與二個端蓋12之間。其中，當LED燈管運作時，藉由反光檔板之設計係可有效地避免LED發光模組所產生之光線射入端蓋內部；相反地，反光檔板係可將光線反射回燈管內部，進而提升LED燈管之發光效率。此外，反光檔板之設計更可以避免端蓋內部之連接線或驅動元件凸出於燈管內部，而產生之LED燈管發光角度受影響之情形。

並且，每一個電路單元14更包括有設置於該第二可撓性PCB板141上之一電性端子連接器143，且該第一可撓性PCB板151係透過電性端子連接器143而與第二可撓性PCB板141相互地電性連接，進而電性連接於所述端蓋12之電性端子121。其中，藉由電性端子連接器之設置係可有效地避免傳統燈管中，使用過多的金屬導線而導致結構雜亂無章與焊接點過多所產生之良率不高等缺點，如此，不僅可以提高生產良率，更使得線路之間得以避免短路情形之產生。

請繼續參閱第七圖，並請同時參閱第八圖，係本創作之LED發光模組分解圖；如第七圖與第八圖所示，該第一可撓性PCB板151係進一步由：一基層1515、一銅箔線路層1511以及一防焊層1513所構成，其中，該基層1515係設置於該主體13之上，並且，該銅箔線路層1511係設置於該基層1515之上，且該銅箔線路層1511係形成有複數個焊接金屬墊1512於其上，而該防焊層1513則覆蓋於該銅箔線路層1511表面之上，且該防焊層1513上係開設有複數個焊接窗1514，用以露出該複數個焊接金屬墊1512。

承上之敘述，其中，該些LED發光元件152係設置於該防焊層1513之上，並透過該些焊接窗1514而與該些焊接金屬墊1512相互焊接；並且，該驅動與控制模組係透過該第一可撓性PCB板151而電性連接於該些LED發光元件152，且該第一可撓性PCB板151則透過絕緣導熱膠而固定設置於該主體13上。於實際產品製作之中，該基層1515之材質係得以選自於下列群組之任一者：鋁金屬、聚丙烯、聚亞醯胺、聚乙烯、聚碳酸酯、與聚對苯二甲酸乙二酯。

請參閱第五圖並請同時參閱第九圖與第十圖，係分別為本創作之燈管端部立體圖與本創作之端蓋立體圖；如圖所示，於本實施例之中，該燈管11之每一個端部係形成有至少一定位槽口111，且每一個端蓋12之內壁係形成有對應於該二個定位槽口111之二個定位凸塊122，並且，當端蓋12設置於燈管11之端部上時，該二個定位凸塊122係滑入且固定設置於該二個定位槽口111內，藉由上述設計將可進一步地簡化本創作的生產難度。

此外，該燈管11之內壁兩側更互相對應地形成有二個主體定位塊112，且該主體13係藉由該二個主體定位塊112而固定設置於該燈管11內部。如此設置，使得本創作之主體13得以透過卡合得方式而固定於燈管11之內。進一步地，於實際產品製作中，更可將該主體13之內外層噴附有一白色塗料，如此設置，將可有效地增加燈管11之光反射效果。

必須特別說明的是，該燈管11係可依據實際產品定位而採用全透明燈管或霧面燈管，此外，該燈管11更可選用外壁包覆有一防爆保護膜的玻璃燈管材質，其中，可於該玻璃燈管中摻雜一光學擴散材料或將該光學擴散材料塗佈於該燈管11之外壁，以增加產品之發光品質。除此之外，該燈管11亦可選用一塑膠燈管，且該主體13係由金屬材料所製成。

並且，本創作所提供之該些LED發光元件，其也可以是晶片直接封裝型(chip on board，COB)LED元件、覆晶封裝型(Flip Chip，F/C)LED元件或是水平封裝式LED元件。於製造過程中，係可依照實際產品需求與市場導向而加以採用上述任一種LED發光元件。

請參閱第十一圖，係本創作之LED燈管結構另一實施例的端蓋與燈管立體圖；如第十一圖所示，於本案之另一實施例之中，唯一不同於原本實施例的主要結構在於：端蓋12係直接地透過超音波熔接之技術結合於燈管11之端部上，其中，於此實施例之中，該端蓋12與該燈管11皆為塑膠材料所構成。於此，必須補充說明的是，本創作之主要精神在於可撓性PCB板之應用與特性；因此，於具體之產品設計中，僅透過端蓋或燈管之相關改變應亦包含於本創作之宣告範圍之中，是以，本創作在此即不再針對燈管與端蓋之具體形式多加贅述。

如此，經由上述，本創作之LED燈管結構之組成元件、結構與技術特徵係已清楚且完整的被說明，且吾人可以得知本創作具有以下之優點：

1.藉由本創作結構設計，係可大大地簡化燈管之驅動電路於端蓋內部之構造，進而簡化LED燈管之製造難度並達到降低製造成本之效果。

2.此外，於實施例之中，由於該主體係接觸設置於該燈管之內壁，因此，該些LED發光元件運作時所產生之熱能係可藉由主體而傳導至燈管之管壁上，並藉由管壁而釋放至外部，如此設計，將可大大地提昇LED燈管之散熱功能，並且避免熱堆積於燈管內部之情況發生，進而提高產品之使用壽命與使用安全性。

3.於本創作之中，主體係可透過導熱介質而直接地貼設於燈管內壁，如此方式，不僅簡化了LED燈管之內部結構，更可節省製造成本。

4.綜觀上述第1點至第4點，吾人可以得知本創作之一種LED燈管結構具有結構簡單、且製造成本低廉之優點。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本創作可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。