发光二极管照明模块及具有该发光二极管照明模块的灯的制作方法

本发明是关于照明器具，且更具体而言，是关于一种用于一发光二极管(light-emitting diode；LED)照明模块的单体式基座(monolithic base)及一种具有用于发光二极管照明模块的单体式基座的灯。

背景技术：

发光二极管(LED)具有诸如使用寿命长、大小紧凑、耐冲击性高、生热率低、以及功率消耗低等诸多优点。因此，发光二极管被广泛地用于各应用中，包括家电、以及各种类型设备的指示器及光源。将来，发光二极管很有可能变为具有节能及环保二种特征的主流光源。为帮助加快市场对LED灯的采用，有必要降低与LED灯的新型设计相关联的制造成本及运输成本其中的任一者或二者。若可简化对LED灯的组装及/或安装，则此将亦有所帮助。

技术实现要素：

本发明阐述发光二极管照明模块以及具有该发光二极管照明模块的灯具的各种实施方案。

根据本发明的一个方面，一种发光二极管照明模块可包含：一发光二极管照明构件，用以发射光且包含至少一个发光二极管；以及一单体式基座，为实质上圆柱形状且其中具有一腔。该单体式基座可包含：一第一远端；一第二远端，与该第一远端对置；一顶表面，位于该第一远端处且包含与该腔互通的一孔；以及一外表面，设置于该第一远端与该第二远端之间。该发光二极管照明构件可设置于该顶表面上。该外表面上可包含一或多个螺纹。

在某些实施方案中，该单体式基座可由金属或陶瓷制成。

在某些实施方案中，该单体式基座的该外表面可更包含多个鳍状物(fin)，这些鳍状物用以自该单体式基座耗散热量。该一或多个螺纹可接近该第一远端而设置，且这些鳍状物是接近该第二远端而设置。

在某些实施方案中，该外表面上的该一或多个螺纹是接近该第一远端或跨越该单体式基座的该第一远端与该第二远端间的该外表面而设置。

在某些实施方案中，该发光二极管照明构件可更包含一板上驱动器(driver-on-board；DOB)，该板上驱动器包含一板及一驱动电路。该至少一个发光二极管及该驱动器电路可设置于该板上。该驱动器电路可用以驱动该至少一个发光二极管。

在某些实施方案中，该发光二极管照明模块可更包含一固持器(holder)，该固持器设置于该板上驱动器与该单体式基座的该顶表面之间。该固持器可由一电绝缘材料制成。

在某些实施方案中，该固持器可更包含一通孔，其中该固持器的该通孔、该单体式基座的该孔及该单体式基座的该腔可用以容置一或多个电组件，该一或多个电组件用以向该板上驱动器处的该驱动器电路及该至少一个发光二极管供应一电力。

在某些实施方案中，该发光二极管照明模块亦可包含安装于该单体式基座的该第一远端上的一灯盖(lamp cover)。

在某些实施方案中，该发光二极管照明模块亦可包含安装于该固持器上的一灯盖。

在某些实施方案中，该灯盖及该固持器其中的每一者可分别包含至少一个螺纹或凹槽。该灯盖的该至少一个螺纹或凹槽可用以与该固持器的该至少一个螺纹或凹槽啮合。

在某些实施方案中，该发光二极管照明模块亦可包含一锁定帽(locking cap)及一灯盖，其中该锁定帽设置于该固持器上。该锁定帽用以防止一使用者在将该灯盖组装至该固持器上时触及该板上驱动器的该驱动器电路。为达成一理想照明效果，该锁定帽较佳由透明材料或可使光通过的任何其他材料制成。

在某些实施方案中，该锁定帽可包含一或多个配合螺纹或凹槽，其中设置于该锁定帽上的该一或多个配合螺纹或凹槽可分别用以与该固持器上的一或多个螺纹或凹槽及该灯盖上的一或多个螺纹或凹槽啮合。

根据本发明的另一方面，一种灯可包含一发光二极管照明模块，该发光二极管照明模块可包含一发光二极管照明构件及一单体式基座。该发光二极管照明构件可用以发射光且包含至少一个发光二极管。该单体式基座可为实质上圆柱形状且其中具有一腔。该单体式基座可包含：一第一远端；一第二远端，与该第一远端对置；一顶表面，位于该第一远端处且包含与该腔互通的一孔；以及一外表面，设置于该第一远端与该第二远端之间且上面包含一或多个螺纹。该发光二极管照明构件可设置于该单体式基座的该顶表面上。该灯亦可包含一灯罩(lampshade)，该灯罩包含一容置空间。该容置空间可适以容置该发光二极管照明模块。

在某些实施方案中，该灯罩可更包含一底表面及穿透该底表面的一孔眼(perforation)。该孔眼可适以使该发光二极管照明模块能够从中通过并被容置于该容置空间中。

在某些实施方案中，该单体式基座可是由金属或陶瓷制成。

在某些实施方案中，该外表面的该一或多个螺纹可接近该第一远端或跨越该单体式基座的该第一远端与该第二远端间的该外表面而设置。

在某些实施方案中，该发光二极管照明构件可更包含一板上驱动器(DOB)，该板上驱动器可包含一板及一驱动器电路。该至少一个发光二极管及该驱动器电路可设置于该板上。该驱动器电路可用以驱动该至少一个发光二极管。

在某些实施方案中，该发光二极管照明模块可更包含一固持器，该固持器设置于该板上驱动器与该单体式基座的该顶表面之间。该固持器可由一电绝缘材料制成。该发光二极管照明模块亦可包含安装于该固持器上的一灯盖。

根据本发明的实施方案具有众多益处。首先，在一灯中实施本发明特征的一个益处在于，灯的组件总数得以减少且因此少于一传统灯的组件总数。另外，根据本发明的一灯的制造成本往往低于一传统灯的制造成本。此外，根据本发明的一灯的运输成本往往低于一传统灯的运输成本。此外，对于一终端使用者而言，对根据本发明的一灯的组装往往较对一传统灯的组装更容易。

提供此概要是为了介绍与一全向灯(omnidirectional lamp)有关的概念。以下将在详细说明中进一步阐述发光二极管照明模块及灯的某些实施例。此概要既不旨在识别所主张标的物的必要特征，亦不旨在用于决定所主张标的物的范围。

附图说明

包含附图以提供对本发明的进一步理解，且这些附图被并入本发明中并形成本发明的一部分。这些附图用于例示本发明的实施例，且与该说明一起用于解释本发明的原理。应了解，这些附图未必是按比例绘制，乃因某些组件可能被显示成与实际实施方案中的大小不成比例，以清楚地例示本发明的概念。

图1A为根据本发明一实施例的一发光二极管照明模块的分解图；

图1B为图1A所示发光二极管照明模块的立体仰视图；

图1C为图1A所示发光二极管照明模块的立体俯视图；

图2为根据本发明另一实施例的一发光二极管照明模块的分解图；

图3为根据本发明另一实施例的一发光二极管照明模块的分解图；

图4A为根据本发明另一实施例的一发光二极管照明模块的分解图；以及

图4B为图4A所示发光二极管照明模块的立体仰视图。

图中元件标号说明如下：

100 发光二极管照明模块

110 单体式基座

111 顶表面

112 螺纹

113 孔

114 突出物

116 第一远端

118 第二远端

120 固持器

122 孔

130 发光二极管照明构件

132 光源

134 板

136 驱动器电路

138 高压保护电路

140 灯盖

150 端帽

160 螺钉

200 发光二极管照明模块

210 单体式基座

220 固持器

230 发光二极管照明构件

240 灯盖

250 锁定帽

251 透明环形表面

252 透明顶表面

253 第一边缘

254 第二边缘

300 发光二极管照明模块

310 单体式基座

316 第一远端

320 固持器

330 发光二极管照明构件

340 灯盖

400 发光二极管照明模块

410 单体式基座

412 螺纹

416 第一远端

418 第二远端

1112 突出部

具体实施方式

概述

本发明阐述在一灯的一发光二极管照明模块中所用的一单体式基座的各种实施方案。传统上，一灯与该灯可被旋拧至的一灯固持器是分开的。相比的下，上面具有一或多个螺纹的单体式基座使根据本发明的一灯能够取代灯与灯固持器的传统组合。因此，根据本发明的灯的组件总数得以减少。此使得根据本发明的一灯的制造成本以及运输成本降低。另外，自一终端使用者的角度来看，根据本发明的灯具的组装相较于传统灯的组装更容易。

一般而言，根据本发明的一实施方案提供一种发光二极管照明模块，该发光二极管照明模块包含一单体式基座及设置于该单体式基座上的一灯盖。该灯盖的侧视图轮廓实质上可形似一梯形、一子弹或一传统灯泡。该单体式基座可包含一或多个螺纹，该一或多个螺纹设置于该单体式基座的一外表面上。视需要可选择地，该一或多个螺纹可设置为自该外表面该单体式基座的一第一远端跨越至与该第一远端相对的该单体式基座的一第二远端；或者，该一或多个螺纹可设置在部分外表面上且接近该单体式基座的该第一远端处，其中该单体式基座亦可包含设置于接近该单体式基座的该第二远端的多个鳍状物。

根据本发明的实施方案亦包含一种灯具，该灯具包含一灯罩及一发光二极管照明模块，该发光二极管照明模块可是根据本发明的各种实施方案其中的任一者而组构。

实例性实施方案

图1A、图1B及图1C例示根据本发明一实施例的一发光二极管照明模块100的各种视图。发光二极管照明模块100可为一灯具的一部分，且可包含一单体式基座110及一发光二极管照明构件130。“单体式”意指单体式基座110是由一单块材料形成，例如，由一单块金属(例如铝、铝合金、钨或铜)制成，而非由多片离散材料形成。单体式基座110可为实质上圆柱形状且其中具有一腔(图中未显示)。单体式基座110可包含：一第一远端116；与第一远端116相对的一第二远端118；位于第一远端116处的一顶表面111，且其上可设置有至少一个光源132(例如，发光二极管)；以及位于第一远端116与第二远端118间的一外表面。第一远端116，例如图1中所示的单体式基座110的上指端，可用以容受用来发射光且可包含至少一个光源(例如，LED)的发光二极管照明构件130。第二远端118，例如图1中所示的单体式基座110下指端，可具有一开口，该开口连通地连接至单体式基座110的腔。顶表面111可包含与该腔互通的一孔113。外表面上可包含一或多个螺纹112。单体式基座110之外表面上亦可包含例如多个突出物114，以自单体式基座110耗散热量。在图1A、图1B及图1C所示实例中，一或多个螺纹112被设置成较突出物114更接近或以其他方式更靠近单体式基座110的第一远端116，且突出物114被设置成较一或多个螺纹112更接近或以其他方式更靠近单体式基座110的第二远端118。

在某些实施方案中，单体式基座110可由金属或陶瓷制成。在某些实施方案中，如图1A、图1B及图1C中所示，突出物114可包含多个鳍状物。这些鳍状物可用以自单体式基座110耗散热量。

另外，发光二极管照明模块100亦可包含一固持器120，固持器120用以设置于单体式基座110的第一远端116上。固持器120可由一电绝缘材料(例如，塑胶)制成。固持器120可具有一固定机构，例如使一灯盖能够被固定至固持器120上的一或多个凹槽、闩锁及/或螺纹。

发光二极管照明构件130包含至少一个光源132，且可更包含一板上驱动器(DOB)，该板上驱动器可包含一板134及一驱动器电路136，其中驱动器电路136及至少一个光源132设置于板134上，且驱动器电路136被耦合成驱动至少一个光源132。该板上驱动器的板134可为一印刷电路板(printed circuit board；PCB)，且可由陶瓷或一复合材料制成。在将板上驱动器设置于固持器120上的情形下，固持器120可提供使发光二极管照明模块100的总体长度或高度增加的一功能。具体而言，为符合某些市场(包含北美)的安全规章，固持器120使板上驱动器的一或多个光源能够远离单体式基座110的第一远端116至少一最小距离。在某些实施方案中，该板上驱动器亦可由一裸片上集成电路(IC on die)、封装上集成电路(IC on package)、或并不整合于板上的驱动器取代。在又一些实施方案中，至少一个光源132可包含一或多个发光二极管。该一或多个发光二极管可包含发光二极管芯片、发光二极管封装、芯片级封装(chip scale package；CSP)、覆晶(flip chip)发光二极管、直流(direct current；DC)发光二极管、交流(alternating current；AC)发光二极管、高压(high-voltage；HV)发光二极管、板上芯片(chip on board；COB)、灯丝型发光二极管(filament LED)、灯型发光二极管(lamp LED)、表面安装装置(surface mount device；SMD)等。发光二极管照明模块100可更包含一光分布结构(例如第一光学透镜、第二光学透镜、反射器、或模造透镜)，以获得一所需光分布效果。

在其他实施方案中，单体式基座110可更具有位于顶表面111上的一突出部1112，且固持器120可更具有用以容置突出部1112的一孔122。设置于固持器120上的发光二极管照明构件130的一部分可直接接触单体式基座110的突出部1112，以经由单体式基座110的突出部1112耗散热量，且发光二极管照明构件130的剩余部分可直接接触固持器120。更详细而言，发光二极管照明构件130的板上驱动器的板134的一部分直接接触单体式基座110的突出部1112。

在某些实施方案中，发光二极管照明构件130亦可包含位于板134上的一高压保护电路138，高压保护电路138用以防止对至少一个光源132、驱动器电路136或其一组合施加高于一临限电压的一电压。此种设计特征提供一种安全措施，以防止或至少最小化在一终端使用者将组装及/或安装发光二极管照明模块100时发生电击的危险。

在某些实施方案中，固持器120可更包含与单体式基座110的孔113对应的一通孔(图1A中未显示)，其中固持器120的通孔、单体式基座110的腔及孔113用以容置一或多个电组件，例如电线，这些电线用以自一外部电源(例如，交流市电)供应一电力，以驱动板上驱动器的驱动器电路136及设置于该板上驱动器的板134上的一或多个光源132。在一些实施例中，发光二极管照明构件130亦可包含一电路(图中未显示)，该电路用于将电力自交流(AC)转换为直流(DC)，以为板上驱动器的驱动器电路136及设置于该板上驱动器的板134上的一或多个光源132供电。

在某些实施方案中，发光二极管照明模块100亦可包含一端帽(end cap)150，端帽150用以设置于单体式基座110的第二远端118上。在图1A所示实例中，可提供一或多个螺钉160，以将端帽150固定至单体式基座110的第二远端118上。端帽150可包含一圆柱形突出物，该圆柱形突出物具有内螺纹，以使端帽150(以及整个发光二极管照明模块100)能够被旋拧至一固定装置(图1A中未显示)上。

发光二极管照明模块100亦可包含安装于固持器120上的一灯盖140。另一选择为，在不具有固持器120的实施方案中，可将灯盖140安装于单体式基座110的第一远端116上。在图1A、图1B及图1C所示实例中，灯盖140在侧视图中的一轮廓可实质上类似于一梯形。灯盖140可为透明或半透明的，俾使由一或多个光源132发射的光可透射穿过灯盖140。另一选择为，灯盖140可形似一灯泡或一子弹。另一选择为，灯盖140可包含一机械特征，该机械特征用以在灯盖140被安装于固持器120上时与固持器120上的固定机构啮合。

图2例示根据本发明另一实施例的一发光二极管照明模块200的分解图。发光二极管照明模块200可为灯具的一部分，且可包含一单体式基座210、一固持器220、一发光二极管照明构件230、一灯盖240、及一锁定帽250，锁定帽250设置于固持器220上。单体式基座210可与单体式基座110类似或相同。固持器220可与固持器120类似或相同。发光二极管照明构件230可与发光二极管照明构件130类似或相同。因此，为简洁起见，不再对单体式基座210、固持器220及发光二极管照明构件230其中的每一者提供详细说明，以避免赘述。发光二极管照明模块200与发光二极管照明模块100间的一个差异在于，灯盖240在侧视图中的一轮廓可实质上形似一传统灯泡。发光二极管照明模块200与发光二极管照明模块100间的另一差异在于，发光二极管照明模块200更包含设置于灯盖240与固持器220间的锁定帽250。为达成一理想照明效果，锁定帽250较佳由透明材料或可使光通过的任何其他材料制成。在某些实施方案中，灯盖240可安装于锁定帽250上。另一选择为，在其中发光二极管照明模块200不包含锁定帽250的实施方案中，灯盖240可安装于固持器220上，固持器220设置于单体式基座210的第一远端上。

上述锁定帽250可包含一透明环形表面251及由透明环形表面251环绕的一透明顶表面252。在某些实施方案中，锁定帽250可包含分别设置于透明环形表面251的一第一边缘253及一第二边缘254上的一或多个配合螺纹，第二边缘254与第一边缘253对置。透明顶表面252可设置于透明环形表面251的第一边缘253与第二边缘254之间。设置于锁定帽250的第一边缘253及第二边缘254上的一或多个配合螺纹可分别用以与灯盖240上的一或多个螺纹及固持器220上的一或多个螺纹啮合。有利地，锁定帽250可用以防止一使用者在将灯盖240组装至固持器220上时触及发光二极管照明构件230的板上驱动器的驱动器电路。

图3例示根据本发明另一实施例的一发光二极管照明模块300的分解图。发光二极管照明模块300可是为一灯的一部分，且可包含一单体式基座310、一固持器320、一发光二极管照明构件330、及一灯盖340，其中灯盖340形似一子弹。另一选择为，灯盖340可形似一传统灯泡或一梯形。单体式基座310可与单体式基座110类似或相同。固持器320可与固持器120类似或相同。发光二极管照明构件330可与发光二极管照明构件130类似或相同。因此，为简洁起见，不再对单体式基座310、固持器320及发光二极管照明构件330其中的每一者提供详细说明，以避免赘述。在某些实施方案中，灯盖340可安装于固持器320上。另一选择为，在其中发光二极管照明模块300不包含固持器320的实施方案中，灯盖340可安装于位于单体式基座310的第一远端316处的顶表面上，如图3中所示。

图4A例示根据本发明另一实施例的一发光二极管照明模块400的分解图。图4B是为图4A所示发光二极管照明模块的立体仰视图。发光二极管照明模块400可是为一灯的一部分，且可包含一单体式基座410、一固持器120、一发光二极管照明构件130、及一灯盖140。发光二极管照明模块400的固持器120及发光二极管照明构件130分别与发光二极管照明模块100的固持器120及发光二极管照明构件130相同。因此，为简洁起见，不再对发光二极管照明模块400中元件符号与发光二极管照明模块100的元件相同的元件提供详细说明，以避免赘述。在图4A中，灯盖140被例示为一梯形，但另一选择为，灯盖140可形似一子弹或一传统灯泡。发光二极管照明模块100与发光二极管照明模块400之间仅有的一个差异在于，发光二极管照明模块400的单体式基座410包含更多螺纹412，螺纹412是跨越单体式基座410的第一远端416与第二远端418间之外表面而设置。跨越第一远端416与第二远端418间之外表面具有螺纹412的单体式基座410的此种设计适用于与具有各种深度或各种高度的不同灯罩啮合。换言之，单体式基座的不同大小的螺纹分布面积适以与具有各种深度或高度的不同灯罩啮合。

根据本发明的另一实施例，亦阐述一种灯(图中未显示)。该灯包含一灯罩(图中未显示)及一发光二极管照明模块，其中该发光二极管照明模块可是为发光二极管照明模块100、发光二极管照明模块200、发光二极管照明模块300、或发光二极管照明模块400。上述灯罩包含一容置空间及至少一个第一开口，其中该容置空间适以容置该发光二极管照明模块，该第一开口适以使该发光二极管照明模块能够从中通过并容置于该容置空间中。并且，发光二极管照明模块的具有不同大小的螺纹分布面积的单体式基座的各种设计适以与具有各种深度或高度的不同灯罩啮合。在其他实施例中，该灯罩可包含对应于该第一开口的一第二开口，或可包含对应于该第一开口的一透明或半透明顶表面，俾使由光源132发射的光可透射穿过该第二开口或该顶表面。上述深度或高度意指第一开口与第二开口间的一距离或第一开口与顶表面间的一距离。

值得一提的是，本发明中所揭示的发光二极管照明模块或灯借由直接连接至一电源而不必连接至具有电路的一额外灯座(lamp socket)便可发射光。因此，本发明中所揭示的灯及发光二极管照明模块具有一简化的结构及较低的成本。本发明中所揭示的发光二极管照明模块或灯可是为可调光式或不可调光式。

附注

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

在以上对实例性实施方案的说明中，为便于解释，陈述了特定数目、材料构造及其他细节，以更好地解释所主张发明。然而，本领域技术人员将明了，可使用与本文所述实例性细节不同的细节来实践所主张标的物。在其他情形中，省略或简化了众所周知的特征，以使对实例性实施方案的说明变得清楚。

此外，措词“实例性”在本文中用于意指用作一实例、示例或例证。在本文中被阐述为“实例性”的任一态样或设计皆未必应理解为较其他态样或设计为佳或有利。而是，使用措词“实例性”旨在以一种具体的方式呈现概念及技术。例如，如本文中所述的上下文所示，用语“技术”可是指一或多个装置、设备、系统、方法、制品及/或电脑可读指令。

本申请案中所使用的用语“或”旨在意指包含性“或”而非互斥性“或”。亦即，除非另有规定或根据上下文显而易见，否则“X采用A或B”旨在意指自然包含性排列其中的任一者。亦即，若X采用A、X采用B、或X采用A及B二者，则在上述情形其中的任一者下，皆满足“X采用A或B”。另外，除非另有规定或根据上下文显而易见是指向一单数形式，否则本申请案及随附权利要求书中所使用的冠词“一(a及an)”应实质上理解为意指“一或多个”。

为便于说明本发明及所附的权利要求书，可能已使用用语“耦合”及“连接”来阐述各种元件如何介接。对各种元件的此种所述介接可是为直接或间接的。