发光模块和灯条的制作方法

发光模块和灯条的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种发光模块（100），包括光源（1）、配属于所述光源（1）的透镜（2）、电路板（3）和封装材料（4），其中所述透镜（4）和所述电路板（2）限定出容纳所述光源（1）的空间（R），其特征在于，所述封装材料（4）包封所述电路板（3）和部分所述透镜（2），来自所述光源（1）的光至少部分地直接经过所述透镜（2）射出。此外本发明还涉及一种包括该发光模块的灯条。
【专利说明】发光模块和灯条

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发光模块和一种包括至少一个该发光模块的灯条。

【背景技术】
[0002] 随着LED照明技术的发展，人们越来越多地将LED照明装置作为光源应用到各种 环境中，例如日用灯泡、小型聚光灯以及舞台照明等。随着对照明装置的进一步开发，具有 线形排布的光源的LED照明装置在其封装方面受到越来越多的关注，并且对其在工业保护 的方面，例如防水和防尘，要求也越来越高。为了满足对该种照明装置的工业保护方面的要 求，现有技术采用了各种不同的方式对该照明装置进行密封。
[0003] 根据现有技术的一个解决方案提出，为了对照明装置进行密封，使用TO聚氨酯胶 作为对照明装置密封的材料，从而实现使得经过密封的装置达到工业级保护的要求。PU聚 氨酯胶是一种普遍使用的材料，广泛应用于采用了 LED技术的柔性灯条，PU胶将LED芯片 连同驱动电路一起密封，从而实现对该LED的灯条的密封，达到工业保护标准。但是，与此 同时，该PU材料作为LED芯片的光线的出射面，会不可避免地造成CCT色温的偏移，并且还 会造成CCT色温范围的放大。要实现良好照明效果，所述的问题都应该是在LED照明装置 的领域所解决或者避免的。


【发明内容】

[0004] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型的发光模块，该新型的发光模块采 用了改进的结构设计而成，具有较高的透光性能，因此能保证良好的照明效果。此外，因为 这种发光模块的改进设计，所以从该发光模块所发射出来的光尽可能地防止因为封装胶而 导致CCT色温的变化或者范围放大，并且还有效地避免了色差的变化，同时，还可满足柔性 灯条为了实现不同的光分布的要求。
[0005] 本发明的第一个目的通过这样一种发光模块来实现，其包括光源、配属于光源的 透镜、电路板和封装材料，其中透镜和电路板限定出容纳所述光源的空间，封装材料包封电 路板和部分透镜，来自光源的光至少部分地直接经过透镜射出。由于封装材料是部分包封 透镜，所以来自该发光模块内的光源的光线可以不经过封装材料射出，而是直接经过部分 被包封的透镜射出，这样，可以达到减小或甚至避免封装材料对出射光线造成不必要影响 的可能性。
[0006] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述透镜的背离所述电路板的顶部区域 暴露在所述封装材料之外。这样设计的封装材料使得透镜的一部分被包封，另一部分作为 发光单元的出射面而暴露在外。这样，既能满足透镜被固定在封装材料内的需要，也能可以 确保封装材料在最大程度上不会影响出射光线。
[0007] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述透镜包括和所述封装材料密封连接 的周向区域。在透镜的周向区域设置封装材料，使得透镜所容纳的发光单元能在周向上被 良好地密封起来，并且能使得透镜能在周向上被固定。
[0008] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述周向区域具有防剥离结构，所述透 镜借助于所述防剥离结构和所述封装材料形状配合地连接。该防剥离结构借助其形状被密 封在封装材料内，这样，与防剥离结构相连的透镜也被牢固地与封装材料相连接。
[0009] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述透镜具有背离所述电路板拱起的主 体和从所述主体的周向边缘延伸出的固定部，所述防剥离结构形成在所述固定部上。借助 从透镜主体延伸出的固定部，并且，通过设置在固定部上的防剥离结构，该固定部得以与封 装材料合适地配合，从而使得该透镜得以牢固地连接在电路板上。
[0010] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述防剥离结构是形成在所述固定部上 的至少一个凹槽。借助形状为凹槽的设计，该防剥离结构得以与封装材料适合地连接，并能 较好地形成咬合地效果，这样，达到了稳定该透镜与封装材料连接的作用。多个凹槽可以组 合成波浪形或锯齿形阵列。此外防剥离结构还可以设计具有其他适合的形状，例如倒钩等。 [0011] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述固定部被所述封装材料包封。这样 的设计使得固定部被包容在封装材料中，并且固定部不会轻易在包封的情况下移动，增强 了透镜与封装材料以及电路板的连接的稳定性和可靠性。
[0012] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述透镜和所述电路板之间具有定位结 构。该定位结构向透镜提供了与电路板固定的另一种形式，这样，保证了透镜在被封装材料 进行封装的过程中不会和光源、例如LED芯片产生位置偏差，例如确保透镜的光轴和光源 的光轴重合。
[0013] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述定位结构包括从所述透镜朝向所述 电路板的一侧延伸出的定位柱和开设在所述电路板上的对应插口。通过定位柱插入电路板 上的插口，透镜得以与电路板连接，这样在沿着电路板的方向和与其垂直的方向，透镜得以 与电路板固定。此外，这种简单的设计，不仅实现了简单而又有效的连接方式，而且还节省 了电路板上和透镜上的有限的空间。
[0014] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述定位柱借助于热熔工艺和所述电路 板连接成一体。借助热熔工艺，定位柱得以与电路板进一步的连接，从而在物理上实现了透 镜与电路板的连接，增强了该发光模块的稳定的机械性能。
[0015] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述光源为LED芯片。LED技术作为一种 高效节能的手段，向发光单元提供了可靠的照明的方式，不仅体积小，不会占据较大的物理 空间，而且还能在封装材料的保护下，稳定地输出光线，保证良好地照明效果。
[0016] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述电路板为柔性电路板。该柔性电路 板使得该发光模块具备良好的物理柔韧性，可以适应各种对形状的需求，从而能在各种复 杂的环境下顺利实现照明的功能。
[0017] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述封装材料为PU胶。采用PU胶的封 装材料，具有良好地柔韧性，使得能良好地适应柔性电路板的各种变形状态，从而达到在复 杂应用环境下顺利运行的功能。此外，该材料也具有良好地导热性能和绝缘性能，从而保证 该发光模块的稳定的工作环境。
[0018] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述光源和配属于所述光源的所述透镜 构成光学单元，所述光学单元的数量为多个。通过在不同的光源上设置透镜，使得可以达到 每个光源分别被保护的可能性，这样，从每个光源射出的光线可得以不受封装材料的影响。
[0019] 在根据本发明的另一个优选的设计方案中，至少一个光源和配属于所述至少一个 光源的所述透镜构成光学单元，所述光学单元的数量为多个。
[0020] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述光源在所述电路板上排列成线形阵 列。线形的形状使得该光源得以在尽量最小的空间内安装在电路板上，从而减小该电路板 的面积，从而使得该发光单元的设计更为简洁，并且实现广范围的照明效果。
[0021 ] 在根据本发明的一个优选的设计方案中，所述电路板还具有用于和电源连接的导 线。这样的设计使得该导线和电路板能一齐被集成在封装材料内，从而达到简洁的设计的 效果，并且能保证电路板的良好的绝缘性能。
[0022] 此外本发明还提出一种灯条，其特征在于，所述灯条包括至少一个所述的发光模 块。具有该种设计的灯条具有良好地柔韧性，从而能适应各种具体的应用环境，并且具有良 好的照明效果，同时能提供无色差和无 CCT偏移的照明效果。

【专利附图】

【附图说明】
[0023] 附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发 明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号 表示。图中示出：
[0024] 图1是根据本发明的一个实施例的灯条的俯视图；
[0025] 图2是根据本发明的一个实施例的单个发光模块的侧视图。

【具体实施方式】
[0026] 在下面详细描述中，参考形成本说明书的一部分的附图，其中，以例证的方式示出 了可以实施本发明的具体实施例。关于图，诸如"顶"、"底"、"上"、"下"等方向性术语参考 所描述的附图的方向使用。由于本发明实施例的组件可以在许多不同方向上放置，所以方 向术语仅用于说明，而没有任何限制的意思。应该理解的是，可以使用其它实施例，并且在 不背离本发明的范围的前提下可以进行结构或逻辑改变。所以，下面详细描述不应被理解 为限制性的意思，并且本发明由所附的权利要求限定。
[0027] 图1是根据本发明的一个实施例的灯条200的俯视图。如图1所示，根据本发明 的一个实施例的灯条200具有多个发光模块100,每个发光模块100具有光源1和配属于每 个光源1的透镜2,每个透镜2具有空间R，空间R由透镜2和电路板3所限定出来，并且光 源1被分别容纳在这些空间R中。在一个未示出的实施例中，每个空间也可以容纳两个或 者其他数量的光源。通过使用LED芯片的光源1，不仅可以达到节能的目的，还能实现提供 高效照明的作用。此外，这些多个光源1和多个对应的透镜2呈线形地布置在电路板3上。 该电路板3采用柔性电路板作为材料，可以适应各种需要物理变形的应用环境。采用PU胶 作为封装材料4, PU胶具有良好的柔韧性、绝缘性以及导热性，借助PU胶再将透镜2、被透 镜2覆盖的光源1以及电路板3封装起来，但是每个透镜2只有在周向上被部分的封装起 来，这样，来自光源1的光可直接经过透镜2射出。此外，用于电路板3与电源连接的导线 3. 2也被封装在该灯条200内，实现了良好地绝缘性能。
[0028] 图2是根据本发明的一个实施例的单个发光模块100的侧视图。如图2所示，透 镜2的顶部区域背离电路板3凸出，并且在透镜2被封装材料4封装后，只有该顶部区域暴 露在封装材料4的外面，透镜2的周向区域和封装材料4密封地连接。进一步的，可看出， 透镜2包括防剥离结构2. 1、主体2. 2以及固定部2. 3。主体2. 2与电路板3直接连接并接 触，呈拱起状地背离该电路板3,并在其包围的空间里形成容纳光源1的空间R。防剥离结 构2. 1被设计为由多个凹槽构成的波浪形结构，这些凹槽可按预定地形式布置在透镜2的 周向区域上，例如平行地排列或者呈波纹型的排列，透镜2可借助该防剥离结构2. 1与封装 材料4形状配合的连接，实现了紧固地连接，保证了连接的有效性。固定部2. 3从透镜2的 主体2. 2的周向的边缘向外延伸，并与电路板3直接连接并大面积地接触，在该固定部2. 3 上形成有所述的防剥离结构2. 1，这样，固定部2. 3至少部分地、在本实施例中是完全被封 装材料4包封起来，而且该透镜2借助该固定部2. 3和在其上的防剥离结构2. 1与封装材 料4牢固地连接。由于透镜2和封装材料4之间存在这种形状配合的连接，因此发光模块 100具有较高的稳定性，可以适应尽可能多的照明环境的要求。
[0029] 此外，从图2中还可看出，在透镜2和电路板3之间设置有定位结构。该定位结构 包括定位柱2. 4和与其对应的插口 3. 1。定位柱2. 4设置在透镜2上，具体地，是从朝向电 路板3的一侧延伸出来，并且定位柱2. 4可成对的设置，保证能稳定地连接在电路板3上。 插口 3. 1开设在电路板3上，插口 3. 1可成对的设置，并且每对插口 3. 1之间的距离与透镜 2上的每对定位柱2. 4之间的距离相同，而且分别对应，这样，能保证各个定位柱2. 4能准确 的分别插入所示插口 3. 1中。这样设计可以在最大程度上确保在安装及封装过程中，不会 因为受到外力作用而使透镜2的光轴和光源1的光轴分离。另外，定位柱2. 4可借助热熔 工艺与电路板3连接为一体，这样的物理连接不仅能简化制造的工艺，而且还能保证在有 限的空间内实现有效的连接。
[0030] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人 员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等 同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
[0031] 参考标号
[0032] 1 光源
[0033] 2 透镜
[0034] 3 电路板
[0035] 4 封装材料
[0036] 2. 1防剥离结构
[0037] 2. 2 主体
[0038] 2.3固定部
[0039] 2. 4定位柱
[0040] 3. 1 插口
[0041] 3. 2 导线
[0042] 100发光模块
[0043] 200 灯条
【权利要求】
1. 一种发光模块（100)，包括光源（1)、配属于所述光源（1)的透镜（2)、电路板（3)和 封装材料（4)，其中所述透镜（2)和所述电路板（3)限定出容纳所述光源（1)的空间（R)，其 特征在于，所述封装材料（4 )包封所述电路板（3 )和部分所述透镜（2 )，来自所述光源（1)的 光至少部分地直接经过所述透镜（2)射出。
2. 根据权利要求1所述的发光模块（100)，其特征在于，所述透镜（2)的背离所述电路 板（3 )的顶部区域暴露在所述封装材料（4 )之外。
3. 根据权利要求1所述的发光模块（100)，其特征在于，所述透镜（2)包括和所述封装 材料（4)密封连接的周向区域。
4. 根据权利要求3所述的发光模块（100)，其特征在于，所述周向区域具有防剥离结构 (2. 1)，所述透镜（2)借助于所述防剥离结构（2. 1)和所述封装材料（4)形状配合地连接。
5. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（100)，其特征在于，所述透镜（2)具 有背离所述电路板（3)拱起的主体（2. 2)和从所述主体（2. 2)的周向边缘延伸出的固定部 (2. 3)，所述防剥离结构（2. 1)形成在所述固定部（2. 3)上。
6. 根据权利要求5所述的发光模块（100)，其特征在于，所述防剥离结构（2. 1)是形成 在所述固定部（2. 3)上的至少一个凹槽。
7. 根据权利要求5所述的发光模块（100)，其特征在于，所述固定部（2. 3)被所述封装 材料（4)包封。
8. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（100)，其特征在于，所述透镜（2)和所 述电路板（3 )之间具有定位结构。
9. 根据权利要求8所述的发光模块（100)，其特征在于，所述定位结构包括从所述透镜 (2) 朝向所述电路板（3)的一侧延伸出的定位柱（2. 4)和开设在所述电路板（3)上的对应 插口（3. 1)。
10. 根据权利要求9所述的发光模块（100)，其特征在于，所述定位柱（2. 4)借助于热熔 工艺和所述电路板（3)连接成一体。
11. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（100)，其特征在于，所述光源（1)为 LED芯片。
12. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（100)，其特征在于，所述电路板（3)为 柔性电路板。
13. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（100)，其特征在于，所述封装材料（4) 为PU胶。
14. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（100)，其特征在于，所述光源（1)和配 属于所述光源（1)的所述透镜（2)构成光学单元，所述光学单元的数量为多个。
15. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（100)，其特征在于，至少一个光源（1) 和配属于所述至少一个光源（1)的所述透镜（2)构成光学单元，所述光学单元的数量为多 个。
16. 根据权利要求14所述的发光模块（100)，其特征在于，所述光源（1)在所述电路板 (3) 上排列成线形阵列。
17. 根据权利要求1-4中任一项所述的发光模块（100)，其特征在于，所述电路板（3)还 具有用于和电源连接的导线（3. 2)。
18. -种灯条（200)，其特征在于，包括至少一个根据权利要求1-17中任一项所述的发 光模块（100)。
【文档编号】F21S4/00GK104112813SQ201310132055
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】孙孝情, 汪祖志, 程雄杰, 袁未来 申请人:欧司朗有限公司