Led直管灯的制作方法_5

文档序号:9705494阅读:来源:国知局
4103周边比压焊面4101略为低一点的平面则是压制面4104,其与压焊面4101的高低厚度 差别即为可挠式电路板2的厚度,主要功能就是在焊接的过程中能够确实将可挠式电路板 2压制固定在电源5的印刷电路板上。
[0235] 如图39至41并一并参照图24与图35所示,前述可挠式电路板2与电源5的印 刷电路板上也有与其相对应的焊垫,焊垫的上方为便于焊接机台自动焊接而有预留锡,一 般而言锡的厚度较佳值为0. 3~0. 5_则可以将可挠式电路板2稳固地焊接在电源5的印 刷电路板上。若发生如图39中所示,二个焊垫上预留锡的厚度相差太大时,焊接压头41在 焊压过程中,就会发生一个焊垫已经先接触预留锡而加热熔化,另一个预留锡要等前述预 留锡熔化至相同高度而被焊接压头41接触后才会开始熔化,如此,预留锡厚度较低的那一 个焊垫,常会发生焊接不牢靠的状况,进而影响到可挠式电路板2与电源5的印刷电路板电 性连接。因此,本实施例应用动平衡的原理解决此一状况。于本实施例中,可在焊接压头41 的设备上设置一连动机构,始动焊接压头41为一可转动的机构,当焊接压头41接触并侦测 到二个焊垫上预留锡的压力值相同时,再施予和压过程,即可解决上述的状况。
[0236] 上述的实施例,是以可挠式电路板2与电源5的印刷电路板不动,而转动焊接机台 的焊接压头41的动平衡原理来达成焊压过程,在其他实施例中,如图40所示,则是以焊接 压头41不动,而转动可挠式电路板2之动平衡原理来达成焊压过程。首先,先将可挠式电 路板2与电源5的印刷电路板放置于一载具装置60中,载具装置60包括一灯板载具61用 以承载可挠式电路板2与电源5的印刷电路板,以及一载具支架62用以承载灯板载具61。 灯板载具61包括一转动轴63以及二弹性组件64分别设于转动轴二侧用以当灯板载具61 空载时保持灯板载具61呈水平状态。于本实施例中,弹性组件64为弹簧,且弹簧的一端分 别设置于载具支架62上作为支点,当图40中所示具二边厚度不一的预留锡之可挠式电路 板2放置在灯板载具61上时,灯板载具61会受转动轴63驱动而转动,直至焊接压头41侦 测到二边预留锡的压力相等时,才会开始执行焊压过程,如图41所示,此时转动轴二侧的 弹性组件64分别后一拉力与一压力,当焊压过程完成后,转动轴63的驱动力即会移除,且 藉由转动轴63二侧之弹性组件64的回复力而使得灯板载具61回复到原始的水平状态。当 然,本实施例的灯板载具61也可以其他方式的机构来达成,而并非必需要转动轴63与弹性 组件64,例如于灯板载具61内建驱动马达、主动式转动机构等,此时载具支架62(固设弹性 组件64的作用)也非必要组件,凡利用动平衡的原理而带动可挠式电路板2转动的方式达 成焊压过程的变化例,均不脱离本发明之范畴,以下则不再赘述。
[0237] 如果可挠式电路板的两端固定在灯管1的内周面上,则优先考虑在可挠式电路板 上设置母插201,然后将电源5的公插501插入母插201实现电气连接。
[0238] 其中,如图17,可挠式电路板包括一层具有导电效果的线路层2a,光源202设于线 路层2a上,通过线路层2a与电源电气连通。参照图17,本实施例中,可挠式电路板还可以 包括一层介电层2b,与线路层2a迭置,介电层2b与线路层2a的面积相等,线路层2a在与 介电层2b相背的表面用于设置光源202,介电层2b在与线路层2a相背的表面则通过粘接 剂片4粘接于灯管1的内周面上。其中,线路层2a可以是金属层,或者布有导线(例如铜 线)的电源层。
[0239] 在其他实施例中,线路层2a和介电层2b的外表面可以包覆一电路保护层,所述电 路保护层可以是一种油墨材料,具有阻焊和增加反射的功能。或者,可挠式电路板可以是一 层结构,即只由一层线路层2a组成,然后在线路层2a的表面包覆一层上述油墨材料的电路 保护层。不论是一层线路层2a结构或二层结构(一层线路层2a和一层介电层2b)都可以 搭配电路保护层。电路保护层也可以在可挠式电路板的一侧表面设置,例如仅在具有光源 202之一侧设置电路保护层。需要注意的是,可挠式电路板为一层线路层结构2a或为二层 结构(一层线路层2a和一层介电层2b),明显比一般的三层柔性基板(二层线路层中夹一 层介电层)更具可挠性与易弯曲性,因此,可与具有特殊造型的灯管1搭配(例如:非直管 灯),而将可挠式电路板紧贴于灯管1管壁上。此外,可挠式电路板紧贴于灯管管壁为较佳 的配置,且可挠式电路板的层数越少,则散热效果越好,并且材料成本越低,更环保,柔韧效 果也有机会提升。
[0240] 当然,本发明的可挠式电路板并不仅限于一层或二层电路板,在其他实施例中,可 挠式电路板包括多层线路层2a与多层介电层2b,介电层2b与线路层2a会依序交错迭置 且设于线路层2a与光源202相背的一侧,光源202设于多层线路层2a的最上一层,通过线 路层2a的最上一层与电源电气连通。在其他实施例中,可挠式电路板的长度大于灯管的长 度。
[0241] 在其它的实施方式中,如图36和图37,上述透过焊接方式固定的可挠式电路板2 和电源5可以用长短板25取代。长短板25具有长板251和短板253,长板251和短板253 透过粘接方式固定。长板251可以为上述可挠式电路板2或柔性基板,短板253材质较长 板251硬,以达到支撑电子组件的作用。短板253的长度约为15毫米至40毫米,较佳为19 毫米至36毫米,长板251的长度可为800毫米至2800毫米,较佳为1200毫米至2400毫 米。短板253和长板251的比例可以为1:20至1:200。可挠式电路板2的线路层2a和电 子组件电连接的方式可依实际使用情况有不同的电连接方式。如图36所示,电子组件和长 板251 (即可挠式电路板2的线路层2a)皆位于短板253的同一侧。如图37所示,电子组 件和长板(即可挠式电路板2的线路层2a)系分别位于短板253的两侧,电子组件穿透过 短板253和可挠式电路板2的线路层2a电气连接。特予说明的是,本实施例之长短板25 省略了可挠式电路板2和电源5要用焊接的方式固定,而是先将长板251和短板253黏接 固定,再将电气子组件和可挠式电路板2的线路层2a电气连接。此外,可挠式电路板2如 上述并不仅限于一层或二层电路板,光源202设于线路层2a,通过线路层2a与电源5电气 连通。
[0242] 此外,在另一实施例中,长短板25具有长板251和短板253,长板251可以为上述 可挠式电路板2或柔性基板,可挠式电路板2包括线路层2a与介电层2b,先将介电层2b和 短板253以拼接方式固接,之后,再将线路层2a贴附在介电层2b上并延伸至短板253上, 也不脱离本发明长短板25的应用范围。
[0243] 进一步地,灯管1内周面或外周面上覆盖有粘接膜(未图示),用于在灯管1破裂 后对灯管1的外部和内部进行隔离。本实施例将粘接膜涂在灯管1的内周面上。
[0244] 粘接膜的组成成分包括端乙烯基硅油、含氢硅油、二甲苯和碳酸钙。其中端乙烯基 硅油的化学式为:(C2H80Si)n .C2H3,含氢硅油的化学式为:C3H90Si · (CH40Si)n,C3H9Si。
[0245] 其生成产物为聚二甲基硅氧烷(有机硅弹性体),化学式为:
[0247] 其中二甲苯为辅助性材料,当粘接膜涂覆在灯管1内周面并固化后,二甲苯会挥 发掉,其作用主要是调节粘度,进而来调节粘接膜的厚度。
[0248] 本实施例中,粘接膜的厚度范围为100 μm~140 μm。如果粘接膜厚度小于100 μm 则防爆性能不够,玻璃破碎时,整根灯管会裂开,大于140 μ m则会降低透光率,且增加材料 成本。如果防爆性能和透光率要求较宽松,则粘接膜的厚度范围也可以放宽至IOym~ 800 μ m〇
[0249] 本实施例中,由于灯管内部涂有粘接膜,在玻璃灯管破碎后,粘接膜会将碎片粘连 一起,并且不会形成贯通灯管内部和外部的通孔,从而防止用户接触到灯管1内部的带电 体,以避免发生触电事故,同时采用上述配比的粘接膜还具有扩散光、透光的作用,提高整 支LED直管灯的发光均匀度和透光率。
[0250] 需要注意的是,由于本实施例中的灯板2为可挠式电路板,因此也可以不设置粘 接膜。
[0251] 为了进一步提高LED直管灯的光效,本实施例还从两个方面对LED直管灯做了改 进,分别针对灯管和光源。
[0252] (一)对灯管作的改进
[0253] 参照图18,本实施例的灯管1内除了紧贴于灯管1的灯板2(或可挠式电路板)还 包括扩散层13,光源202产生的光线通过扩散层13后穿出灯管1。
[0254] 扩散层13对光源202发出的光起到扩散的作用,因此,只要能使得光线透过扩散 层13后再穿出灯管1,扩散层13的布置可以有多种形式,例如:扩散层13可以涂覆或覆盖 于灯管1的内周面上,或者涂覆或覆盖于光源202表面上的扩散涂层(图中未示出),或者 作为一个外罩而罩(或遮盖)在光源202外的扩散膜片。
[0255] 如图18,扩散层13为扩散膜片,且罩在光源202外,且与光源202不接触。扩散膜 片的一般用语是光学扩散片或光学扩散板,通常用PS聚苯乙烯、PMM聚甲基丙烯酸甲酯、 PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PC(聚碳酸酯)中的一种或几种的组合来搭配扩散粒子,所形 成的一种复合材料,当光线透过该复合材料时能够发生漫射现象,可修正光线成均匀面光 源以达到光学扩散的效果最终使得从灯管的亮度均匀分布。
[0256] 当扩散层13为扩散涂层时,其主要成分可以包括碳酸钙、卤磷酸钙以及氧化铝中 的至少一种或其组合。当利用碳酸钙为主要材料搭配适当的溶液所形成的扩散涂层,将具 有绝佳的扩散和透光(有机会达到90%以上)的效果。另外,透过具有创造力的劳动也发 现,结合强化部玻璃的灯头有时候会有质量问题,有些许比例会容易脱落,而只要将该扩散 涂层也涂到灯管的端部101的外表面上,扩散涂层和热熔胶6间会增加灯头和灯管间的摩 擦力,使得扩散涂层和热熔胶6间的摩擦力大于未涂上扩散涂层时灯管的端部101的端面 和热熔胶间的摩擦力,因此灯头3透过扩散涂层和热熔胶6间的摩擦力,灯头3脱落的问题 便能大幅度的解决。
[0257] 本实施例中,在调配时,扩散涂层的组成成分包括碳酸钙、磷酸锶(例如 CMS-5000,白色粉末)、增稠剂,以及陶瓷活性炭(例如陶瓷活性碳SW-C,无色液体)。
[0258] 具体地,当扩散涂层以碳酸钙为主材料,搭配增稠剂,陶瓷活性碳以及去离子水, 混合后涂覆于玻璃灯管的内周面上,涂覆的平均厚度落在20~30 μπι之间,最后去离子水 将挥发掉,只剩下碳酸钙、增稠剂与陶瓷活性碳三种物质。采用这种材料形成的扩散层13, 可以具有约90%的透光率,一般而言,透光率的范围约为85%~96%。另外,这种扩散层 13在除了具有扩散光的效果之外,还能起到电隔离的作用,从而使得当玻璃灯管破裂时,降 低用户触电的风险;同时,这种扩散层13可以使得光源202在发光时,让光产生漫射,往四 面八方射出,从而能够照到光源202的后方,即靠近可挠式电路板的一侧,避免在灯管1中 形成暗区,提升空间的照明舒适感。此外,当选择不同材料成分的扩散涂层时,有另一种可 能的实施方式,可以采用扩散层厚度范围为200 μ m~300 μ m,且透光率控制在92 %~94 % 之间,也会有另一番效果。
[0259] 在其他实施例中,扩散涂层也可以碳酸钙为主材料,搭配少量的反射材(如磷酸 锶或硫酸钡)、增稠剂,陶瓷活性碳以及去离子水,混合后涂覆于玻璃灯管的内周面上,涂覆 的平均厚度落在20~30 μπι之间,最后去离子水将挥发掉,只剩下碳酸钙、反射材、增稠剂 与陶瓷活性碳四种物质。由于扩散层的目的是让光产生漫射,漫射现象在微观而言,是光线 经颗粒的反射作用,磷酸锶或硫酸钡等反射材的颗粒粒径大小会远大于碳酸钙的粒径,因 此,选择在扩散涂层中加入少量的反射材,可有效地增加光线的漫射效果。当然,其他实施 例中,也可以选用卤磷酸钙或氧化铝为扩散涂层的主要材料,碳酸钙的颗粒的粒径大约落 在2~4 μ m之间,而卤磷酸f丐和氧化铝的颗粒的粒径大约分别落在4~6 μ m之间与1~ 2 μπι之间,以碳酸钙为例,当透光率的要求范围落在85%~92%时,整体以碳酸钙为主要 材料的扩散涂层需涂覆的平均厚度约在20~30 μ m,在相同的透光率要求范围(85 %~ 92% )下,卤磷酸钙为主要材料的扩散涂层需涂覆的平均厚度会落在25~35 μ m,氧化铝 为主要材料的扩散涂层需涂覆的平均厚度会落在10~15 μπι。若透光率需求更高时,例如 92%以上,则以碳酸钙、卤磷酸钙或氧化铝为主要材料的扩散涂层厚度则需更薄,以碳酸钙 为主要材料的扩散涂层为例,其涂覆的平均厚度落在10~15 μ m之间。也就是说,依灯管1 的使用场合,而选择不同的透光率需求,即可选择所欲涂覆扩散涂层的主要材料、对应的形 成厚度等等。需补充说明的是,扩散层的透光率越高,使用者看到光源的颗粒感会越显着。 于本实施例中,形成扩散涂层主要有二种方式,一、压涂法:先将整支灯管直立后,于扩散 涂层设备中利用压力施压,使得扩散涂层溶液灌满整支灯管后,接着移除压力,因扩散涂层 溶液中含有增稠剂可增加碳酸钙等扩散涂层材料贴附于灯管内周面时的黏稠度,当扩散涂 层溶液回流至扩散涂层设备后,再利用风干方式,使得扩散涂层均匀地形成于灯管之内周 面;二、喷涂法:先将整支灯管直立后,利用扩散液喷涂设备将整支灯管内周面喷涂扩散涂 层溶液,灯管可藉由倾斜摆设或旋转灯管等方式,以增加扩散涂层溶液贴附于灯管内周面 时的均匀度,最后,再利用风干方式,使得扩散涂层均匀地形成于灯管之内周面。
[0260] 进一步地,继续参照图18,灯管1的内周面上还设有反射膜12,反射膜12设于具 有光源202的灯板2周围,且沿周向占用灯管1的部分内周面。如图18所示,反射膜12在 灯板2两侧沿灯管周向延伸,灯板2基本位于反射膜12沿周向的中间位置。反射膜12的 设置具有两方面的效果,一方面,当从侧面(图中X方向)看灯管1时,由于有反射膜12阻 挡,不会直接看到光源202,从而减少颗粒感造成的视觉上的不适;另一方面,光源202发出 的光经过反射膜12的反射作用,可以控制灯管的发散角,使得光线更多地朝向未涂有反射 膜的方向照射,使得LED直管灯以更低的功率获得相同的照射效果,提高节能性。
[0261] 具体地,反射膜12贴设于灯管1的内周面上,并在反射膜12上开设与灯板2对应 的开孔12a,开孔12a的尺寸应当与灯板2 -致或者略大于灯板2,用于容纳具有光源202 的灯板2。装配时,先将带有光源202的灯板2 (或可挠式电路板)设置于灯管1的内周面 上,再将反射膜12贴设在灯管内周面,其中反射膜12的开孔12a与灯板2 -一对应,以将 灯板2暴露在反射膜12之外。
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