Led網格裝置以及led網格裝置的製造方法
2023-08-10 13:40:51 1
Led網格裝置以及led網格裝置的製造方法
【專利摘要】一種LED網格裝置，包括LED網格和布置所述LED網格的板狀構件。所述LED網格具有數條並排布置的電導線和數個LED模塊，每個LED模塊具有LED封裝，其中，每個LED封裝耦合至所述電導線中的至少兩條線。每個LED模塊還具有位於所述LED封裝所耦合的線中的兩條相鄰線之間的導熱元件。導熱元件承載LED封裝，並從LED封裝伸出，導熱元件附著至板狀構件。
【專利說明】LED網格裝置以及LED網格裝置的製造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種LED網格裝置以及LED網格裝置的製造方法。
【背景技術】
[0002] -般而言，通過採用一組的數條平行線將數行LED模塊連接起來以製造 LED網 格，其中，該組線具有第一寬度，之後將該組線展寬到更大的寬度，由此形成網格。在 US-7942551中公開了這樣的現有技術LED網格的一個例子。
[0003] LED網格通常布置在由某種材料形成的板上或者被布置為非常接近所述板，或者 將LED網格布置為夾在兩板之間並且所述板的至少其中之一是透光的，由此形成了 LED網 格裝置。LED的主要問題是熱量的抽出。LED的效率取決於它們的溫度。在LED網格中，通 過所述線抽出大部分熱量。這限制了能夠施加到LED的功率，尤其是在將LED網格布置到 板上或者布置到兩板之間時。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提供減輕現有技術中的上述問題並且允許向LED提供比現有 技術LED網格中更高的功率的LED網格裝置和LED網格裝置的製造方法。
[0005] 本發明基於這樣一種認知，即，有可能且可有效地將冷卻元件添加到LED封裝。
[0006] 在本發明的第一方面中，所述目的是通過一種LED網格裝置實現的，所述LED網格 裝置包括布置在板狀構件上的LED網格，其中，所述LED網格包括多條並排布置的電導線和 多個LED模塊，每個LED模塊包括耦合至所述電導線中的至少兩條線的LED封裝，以及置於 所述LED封裝所耦合的所述線中兩條相鄰線之間的導熱元件，其中，導熱元件承載LED封裝 並從LED封裝伸出，並且其中，所述導熱元件附著至所述板狀構件。由此提供了作為散熱器 工作的額外的元件。
[0007] 根據LED網格裝置的實施例，每個導熱元件包括承載LED封裝的中間部分以及第 一和第二伸出物，所述伸出物從所述中間部分朝相反方向伸出。這一實施例為LED模塊提 供了增強的支撐。
[0008] 根據LED網格裝置的實施例，每個導熱元件至少在附著到LED封裝的一側是帶狀 扁平的。將導熱元件的一側附著到LED封裝上，所述導熱元件的相反側面向所述板狀構件。
[0009] 根據LED網格裝置的實施例，每個導熱元件的所述第一和第二伸出物中的每一個 的至少第一部分相對於所述中間部分以一定角度延伸。由此獲得了靈活的安裝條件。
[0010] 根據LED網格裝置的實施例，所述第一和第二伸出物中的每一個的所述至少第一 部分在所述板狀構件內延伸。換言之，每個伸出物的至少一部分已插入到板狀構件內。這 是一種將LED網格安裝到板狀構件上的有利方式。
[0011] 根據LED網格裝置的實施例，每個導熱元件的所述第一和第二伸出物中的每一 個的第二部分相對於設置所述中間部分的一側在所述板狀構件的相反側從所述板狀構件 伸出。這一實施例可用於將熱量傳導到板狀構件的外面，尤其是在板狀構件由隔離材料 (isolating material)製成的情況下。
[0012] 根據LED網格裝置的實施例，每個導熱元件的第一和第二伸出物中的每一個的至 少第一部分延伸經過LED封裝。每個導熱元件的第一和第二伸出物中的每一個的末端部分 平行於所述中間部分延伸並且附著至所述板狀構件的表面，其中，LED封裝的發光表面面向 板狀構件的所述表面。這一實施例提供了一種控制從LED到板狀構件的距離的簡單方式， 所述板狀構件在這種情況下通常是透光的。
[0013] 在本發明的第二方面中，所述目的是通過一種LED網格裝置的製造方法實現的， 該方法包括步驟：並排布置數條電導線，由此形成具有第一寬度的一組線；將數個LED封裝 耦合至該組線，從而使得每個LED封裝耦合至該組線中的至少兩條線，並且使得形成LED封 裝的數個平行系列；將相應的導熱帶附著到每個系列的LED封裝；對每個帶進行修整，從而 為每個LED封裝形成單獨的導熱元件；使該組線展寬至大於所述第一寬度的第二寬度；以 及將該組線安裝到板狀構件上，並使每個導熱元件附著到所述板狀構件上。
[0014] 也可以通過所述方法實現上文闡述的本發明的目的。所述方法的實施例提供了與 上文結合LED網格裝置的實施例闡述的優點相對應的優點。
[0015] 本發明的這些和其他方面及優點將從下文描述的實施例變得顯而易見並且將參 考其加以闡述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016] 現在將參考附圖更加詳細地描述本發明，其中： 圖la和lb示意性地示出了根據本發明的LED網格裝置的第一實施例； 圖2a到2c示意性地示出了 LED網格裝置的第二實施例； 圖3a和3b示意性地示出了 LED網格裝置的第三實施例的一部分； 圖4示意性地示出了根據本發明的LED網格裝置的製造方法的實施例。
【具體實施方式】
[0017] 參考圖la和lb，本發明的LED網格裝置100的第一實施例包括LED網格102以 及LED網格102所附著的板狀構件104。在這一實施例中，所述板狀構件104是LED網格 裝置100的底板。在圖la中，從下面，即從板狀元件104的那側示出了 LED網格裝置100， 但是僅通過矩形虛線示出了所述板狀元件104。圖lb是從上面斜著看的透視圖。LED網 格102包括數條並排布置的電導線106和數個LED模塊108。每個LED模塊包括LED封裝 110,其中，將每個LED封裝110耦合至所述電導線106中的至少兩條線106。每個LED模 塊還包括位於LED封裝110所附著的所述線中的兩條相鄰線106之間的導熱元件112。導 熱元件112承載著所述LED封裝並且附著至所述板狀構件104。所述導熱元件112從所述 LED封裝112伸出。更具體而言，在這一實施例中，導熱元件112呈扁平帶狀，其具有承載 LED封裝110的中間部分114,以及從所述中間部分114朝相反方向伸出的第一和第二伸出 物116、118。恰好在LED封裝110的頂面提供發光表面120,而導熱元件112則附著至LED 封裝110的底面。可選地，將通常具有光學特性的額外的板狀構件設置在LED模塊108的 頂部，其與形成LED網格裝置100的底部的板狀構件104平行並與之相對。
[0018] 將導熱元件112電隔離，它們已經通過適當的附著方法附著到了板狀構件104上， 所述附著方法可以取決於板狀構件104的材料。例如，通過(例如）粘合劑將導熱元件112 附著到板狀構件104上，通過焊接接頭、熱粘膠或者任何熱生效互連將導熱元件112附著到 LED封裝110上。導熱元件112充分提高了 LED模塊108的表面積並且充分提高了向周圍 環境的散熱。優選地，板狀構件104也是導熱的，但這不是必須的。
[0019] 圖2a到2c示出了第二實施例，其在很多方面都與第一實施例類似。因而，LED網 格裝置200的第二實施例包括LED網格202以及LED網格202所附著的形成了底板的板狀 構件204。LED網格202包括數條並排布置的電導線206以及數個LED模塊208,每個模塊 包括耦合至線206的LED封裝210以及置於兩條相鄰線206之間的導熱元件212。導熱元 件212承載著LED封裝210,並且附著至板狀構件204。所述導熱元件具有中間部分214以 及第一和第二伸出物216、218。
[0020] 但是，導熱元件212的形狀和附著與第一實施例不同。可以認為每個伸出物具有 從中間部分214延伸的第一部分220、222以及從第一部分220、222延伸的作為末端部分的 第二部分224、226。使導熱元件212彎曲，從而使所述第一和第二伸出物216、218中的每 一個的第一部分220、222相對於中間部分214以一定角度延伸。更具體而言，所述角度約 為90度。第二部分224、226大致平行於中間部分214延伸。第一和第二伸出物216、218 中的每一個的第一部分220、222在板狀構件204內延伸，第二部分224、226相對於設置中 間部分214的一側在板狀構件204的相反側、即在板狀構件204的背面或底面從板狀構件 204伸出。替換性地，第二部分224、226相對於第一部分220、222並不彎曲，而是平行於第 一部分220、222延伸。也就是說，導熱元件212呈訂書釘型。
[0021] 在板狀構件204被熱隔離時，LED網格裝置200的第二實施例尤其有用，其中，使 所生成的熱量沿導熱元件212通過板狀構件204傳輸，並在板狀構件204的背面散發至周 圍環境中。
[0022] 彎曲的末端部分224、226確保了 LED模塊208很好地錨固在板狀構件204上，因 而沒有必要使用粘合劑。但是，根據板狀構件204的材料，LED模塊208也能夠利用訂書釘 形導熱元件被很好地附著。
[0023] 參考圖3a和3b，LED網格裝置300的與第一和第二實施例共享很多特徵的第三實 施例包括LED網格302以及LED網格302所附著的板狀構件304。但是，在這一實施例中， 板狀構件304是頂板，下文中將對此做進一步描述。LED網格302包括數條並排布置的電導 線306以及數個LED模塊308,每個模塊包括耦合至線306的LED封裝310以及置於兩條相 鄰線306之間的導熱元件312。但是，出於簡單的原因，只示出了一個LED模塊308。導熱 元件312承載著LED封裝310並且附著至板狀構件304。所述導熱元件312具有中間部分 314以及第一和第二伸出物316、318。
[0024] 與第二實施例類似，每個伸出物具有相對於中間部分314以一定角度延伸的第一 部分320、322以及與所述中間部分平行延伸的作為末端部分的第二部分324、326。但是，所 述角度優選小於90度，並且所述第一部分320、322中的每一個延伸經過LED封裝310。第 一和第二伸出物316、318中的每一個的末端部分324、326平行於中間部分314延伸，並且 附著至板狀構件304的底表面，其中，LED封裝310的發光表面328面向板狀構件304的所 述底表面。換言之，導熱元件312的作用就像一個杯子，其中，將LED模塊308布置在杯子 的底部，而板狀構件304則是杯子的蓋。在這一第三實施例中，板狀構件304是透光的，並 且具有光學特性，例如，簡單的透明性或者更通常而言具有漫射性。但是，作為替代，板狀構 件304可以具有反射性，從而使光在相反方向上射出。
[0025] 導熱兀件312可以設置有光反射頂表面，從而將光朝向板狀構件304反射。
[0026] 參考圖4,通過一系列說明製造過程的相繼步驟的圖像示出了一種LED網格裝置 的製造方法的實施例。所述方法包括並排布置數條電導線406,由此形成具有第一寬度D1 的一組線407 ;將數個LED封裝410耦合至該組線407,使得每個LED封裝410耦合至該組線 407中的至少兩條線406並且使得形成LED封裝410的數個平行系列（parallel series); 以及為每個LED封裝提供導熱元件412,由此獲得LED網格402。應當指出，能夠按照這些 步驟在文中的出現順序執行這些步驟，也可以根據所述組件是如何製作的而按照不同的順 序執行這些步驟。例如，可以將LED封裝置於固定裝置內，並提供線406和導熱元件412。
[0027] 所述方法還包括將LED網格402展寬至第二寬度D2,其中，D2大於D1 ;以及將LED 網格402安裝到板狀構件404上，包括將每個導熱元件412附著到板狀構件404上。由此 製造出LED網格裝置400。
[0028] 為每個LED封裝410提供導熱元件412的操作包括將相應的導熱帶409附著至每 個系列的LED封裝410 ;以及對每個帶409進行修整，從而為每個LED封裝410形成單獨的 導熱元件412。替換性的但是不太優選的是，各導熱元件412被預先修整並分別附著到LED 封裝410。此外，作為替代，首先並排布置線406,之後將導熱帶409置於線406之間，之後 將LED封裝410安裝到所述線上以及所述導熱帶409上。作為另一替代，將所述LED封裝底 朝上置於固定裝置內，之後將導熱帶409安裝到所述LED封裝上，最後將線406安裝到LED 封裝上。不同的替代方案提供了不同的優點。
[0029] 就LED封裝410的放置而言，將它們布置為使得它們在所述展寬之後按照規則的 間隔分布，並且使得展寬後的LED網格402在與線406的長度方向垂直的方向上包括至少 一行LED封裝410,所述LED封裝410每隔一個相鄰線406之間的間隙進行跨置。
[0030] 在對導熱帶409進行修整時，將第一和第二伸出物留在每個導熱元件412上，其 中，所述伸出物從導熱元件的中間部分伸出，所述中間部分承載著LED封裝410。
[0031] 將每個導熱元件412形成為預定形狀，這意味著形成了所述伸出物中的至少一 個。為了得到上文所述的LED網格裝置200的第二實施例，使所述第一和第二伸出物216、 218彎曲從而相對於中間部分214以一定角度延伸，所述角度通常為直角。在將LED網格 402安裝到板狀構件404上時，驅使每個導熱元件412穿過板404,從而在板404的背面從 板404伸出。在板404的所述背面，使每個伸出物216、218的末端部分224、226相對於伸 出物216、218的其餘部分彎曲，以確保該組線407的安裝。
[0032] 為了得到LED網格裝置300的第三實施例，使導熱元件412的每個伸出物316、 318彎曲，從而相對於中間部分314以一定角度延伸並經過LED封裝410 ;並且使每個伸出 物316、318的末端部分彎曲，從而平行於所述中間部分314延伸。使這些末端部分例如通 過粘合劑或焊料附著至板404的背面。
[0033] 為了得到LED網格裝置100的第一實施例，使導熱元件保持扁平，並簡單地將其膠 粘或焊接到板404的頂表面上。
[0034] 可選地,上述實施例中的任何一個的LED網格裝置還設置有額外的板狀構件，其 在相對於所述板狀構件的相反側附著到所述LED網格。
[0035] 已經描述了所附權利要求中限定的根據本發明的LED網格裝置和LED網格裝置的 製造方法的上述實施例。只應將這些實施例視作僅僅是非限制性的例子。本領域技術人員 應當理解，在所附權利要求限定的本發明的範圍內，很多修改和替代實施例都是可能的。
[0036] 應當注意的是，出於本申請的目的，尤其是就所附權利要求而言，"包括"一詞不排 除其他元件或步驟，詞語"一"不排除複數，這本身對於本領域技術人員而言就是顯而易見 的。
【權利要求】
1. 一種LED網格裝置，包括布置在板狀構件上的LED網格，其中，所述LED網格包括多 條並排布置的電導線以及多個LED模塊，每個LED模塊包括： - 耦合至所述電導線中的至少兩條線的LED封裝，以及 - 置於所述LED封裝所耦合的線中兩條相鄰線之間的導熱元件， 其中，所述導熱元件承載所述LED封裝，並且從所述LED封裝伸出，並且 其中，所述導熱元件附著至所述板狀構件。
2. 根據權利要求1所述的LED網格裝置，其中，每個導熱元件包括承載LED封裝的中間 部分以及第一和第二伸出物，所述第一和第二伸出物從所述中間部分朝相反的方向伸出。
3. 根據權利要求1或2所述的LED網格裝置，其中，每個導熱元件是帶狀扁平的，並且 其中，所述導熱元件的一側附著至所述LED封裝，所述導熱元件的相反側面向所述板狀構 件。
4. 根據權利要求2所述的LED網格，其中，每個導熱元件的所述第一和第二伸出物中的 每一個的至少第一部分相對於所述中間部分以一定角度延伸。
5. 根據權利要求4所述的LED網格裝置，其中，所述第一和第二伸出物中的每一個的至 少第一部分在所述板狀構件內延伸。
6. 根據權利要求4或5所述的LED網格裝置，其中，每個導熱元件的所述第一和第二伸 出物中的每一個的第二部分相對於設置所述中間部分的一側在所述板狀構件的相反側從 所述板狀構件伸出。
7. 根據權利要求4所述的LED網格裝置，其中，每個導熱元件的第一和第二伸出物中的 每一個的至少第一部分延伸經過所述LED封裝，並且其中，每個導熱元件的第一和第二伸 出物中的每一個的末端部分平行於所述中間部分延伸並且附著至所述板狀構件的表面，其 中，所述LED封裝的發光表面面對所述板狀構件的表面。
8. -種LED網格裝置的製造方法，包括步驟： - 並排布置多條電導線，由此形成具有第一寬度的一組線； - 將數個LED封裝耦合至該組線，使得每個LED封裝耦合至該組線中的至少兩條線， 並且使得形成LED封裝的數個平行系列； - 為每個LED封裝提供導熱元件，由此形成LED網格； - 將所述LED網格展寬至第二寬度，所述第二寬度大於所述第一寬度；以及 - 將所述LED網格安裝到板狀構件上，並將每個導熱元件附著到所述板狀構件上。
9. 根據權利要求8所述的方法，其中，為每個LED封裝提供導熱元件的步驟包括步驟： - 將相應的導熱帶附著到每個系列的LED封裝上；以及 - 對每個帶進行修整，從而為每個LED封裝形成單獨的導熱元件。
10. 根據權利要求9所述的方法，其中，對每個帶進行修整從而為每個LED封裝形成單 獨的導熱元件的步驟包括保留從承載LED封裝的中間部分朝相反方向伸出的第一和第二 伸出物的步驟。
11. 根據權利要求10所述的方法，還包括將每個導熱元件形成為預定形狀的步驟。
12. 根據權利要求11所述的方法，其中，將每個導熱元件形成為預定形狀的步驟包括 使所述第一和第二伸出物中的每一個的至少第一部分發生彎曲從而相對於所述中間部分 以一定角度延伸的步驟。
13. 根據權利要求12所述的方法，其中，將所述LED網格安裝到板狀構件上的步驟包括 將所述第一和第二伸出物中的每一個的第一部分引入到所述板狀構件內的步驟。
14. 根據權利要求13所述的方法，其中，將每個導熱元件形成為預定形狀的步驟包括 執行將所述第一和第二伸出物中的每一個的第一部分引入到所述板狀構件內從而使得每 個伸出物的末端部分相對於設置所述中間部分的一側在所述板狀構件的相反側從所述板 狀構件伸出的步驟。
15. 根據權利要求11所述的方法，其中，將每個導熱元件形成為預定形狀的步驟包括 步驟： - 使所述第一和第二伸出物中的每一個的至少第一部分彎曲，從而相對於所述中間 部分以一定角度延伸經過所述LED封裝；以及 - 使每個導熱元件的所述第一和第二伸出物中的每一個的末端部分彎曲，從而使其 平行於所述中間部分延伸； 其中，使每個導熱元件附著至所述板狀構件的步驟包括使所述末端部分附著到所述板 狀構件的表面上的步驟，其中，LED封裝的發光表面面向所述板狀構件的所述表面。
【文檔編號】H05K7/20GK104221484SQ201380020537
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年4月2日 優先權日:2012年4月19日
【發明者】S.P.R.裡邦, D.A.徹斯塔科夫 申請人:皇家飛利浦有限公司