專利名稱：廣視角的發(fā)光燈飾裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)光燈飾是日常生活不可缺少之物，但傳統(tǒng)的發(fā)光光源一般消耗較多電能，并且容易毀損。以圣誕燈飾為例，它所使用的發(fā)光光源，是沿用傳統(tǒng)鎢絲燈泡，該鎢絲燈泡的發(fā)光照明原理是利用歐姆定律，當(dāng)電流流經(jīng)該燈泡內(nèi)的鎢絲時(shí)，將所消耗的電能轉(zhuǎn)換成熱能，進(jìn)而產(chǎn)生光線。
但鎢絲燈泡使用期間會產(chǎn)生高溫，因此燈炮外殼必須采用玻璃以承受高熱。但玻璃外殼的厚度相當(dāng)薄，容易于使用或拆裝之際因碰撞或施力不慎而造成玻璃外殼的破碎。且鎢絲燈泡一般工作電流均大于50mA，相對較為耗電。于是，較理想的發(fā)光燈飾必須要兼具有下列要求(1)發(fā)光角度要大；(2)有堅(jiān)固的外殼而不易毀損；(3)使用期間不會產(chǎn)生高溫而影響周圍相關(guān)裝飾組件的使用壽命；(4)消耗電能少，發(fā)光效率佳，以合乎省電與環(huán)保的要求；(5)外觀造形多樣化；(6)造價(jià)便宜。
如此才可以確保室內(nèi)外使用的安全性、耐入性及美觀性，成為價(jià)廉物美的燈飾。
發(fā)光二極管(LED)則是兼具上述要求的一種發(fā)光光源，它不僅使用于電腦、傳真機(jī)等產(chǎn)品的顯示面板作為訊息指示之用，也已用于戶外看板或裝飾的用途。一般公知的發(fā)光二極管所使用的封裝外殼形狀主要有半圓球形、半圓柱形、四角柱形、塔形等。


圖1為一公知的發(fā)光二極管10，它所使用的封裝方式是一種半圓柱型的封裝裝置11，該封裝裝置11用以固定二極管晶粒12與支架13，并且可以保護(hù)二極管晶粒12與支架13之間的金屬線14.此種封裝方式可將發(fā)光二極管晶粒12所發(fā)射出的光線藉由半圓柱形的頂端作一眾集光線的效果，如同一透鏡般將大部分光線聚集于半圓柱形頂端，于是，當(dāng)人眼正視該發(fā)光二極管10時(shí)感受到的亮度最強(qiáng)，越向側(cè)面觀看則亮度將迅速地衰減，亦即發(fā)光二極管10發(fā)射出的光線有較小的視角(如圖2所示)。這些半圓柱的封裝方式有其歷史背景，原是希望將發(fā)光二極管晶粒12所產(chǎn)生光線盡量聚焦于正前方達(dá)到加強(qiáng)顯示的目的，易言之，發(fā)光二極管晶粒12所產(chǎn)生的光線便無法向側(cè)面發(fā)散而造成視角不足的缺點(diǎn)。故將些種封裝方式的發(fā)光二極管當(dāng)作燈飾的發(fā)光光源，顯然不符合一般發(fā)光燈飾的廣視角的需要。
為克服發(fā)光二極管良當(dāng)發(fā)光燈飾時(shí)視度狹窄的缺點(diǎn)，“圓球形低電流自體發(fā)光裝置”的新型專利中曾公開了改良的方法。如圖3所示，圖3是繪示圓球形低電流自體發(fā)光裝置30的圖示，該新型專利將發(fā)光二極管封裝外殼的型狀更改成圓球形，其并強(qiáng)調(diào)將一自體發(fā)光元件31(即發(fā)光二極管晶粒)置于圓球封裝裝置32的圓周附近上，藉以使自體發(fā)光元件31所發(fā)射的光線可在該圓球封裝裝置32內(nèi)經(jīng)由各種折射與反射效應(yīng)而從各個(gè)方向發(fā)射。該圓球形低電流自體發(fā)光裝置30的制作方法包括(1)先在支架(LEAD FRAME)34上，以銀膠固定發(fā)光二極管晶粒；(2)再以高透明的透光材質(zhì)封裝上述發(fā)光二極管晶粒，封裝的方式可以形成為不同直徑的圓球形狀；(3)針對封裝表面所要求的粗糙度進(jìn)行處理。此種圓球封裝裝置32雖然可以擴(kuò)大LED的視角，但同時(shí)產(chǎn)生下列缺點(diǎn)(1)該裝置受限于圓球體的設(shè)計(jì)，不能做各種不同外觀造型的變化。
(2)封裝裝置設(shè)計(jì)為圓球狀時(shí)，因涉及脫模問題，故無法以傳統(tǒng)LED的灌膠方式進(jìn)行封裝(按傳統(tǒng)LED的灌膠作業(yè)，因所用的樹脂流動性很高，故所用的灌膠模必須是一體成型而不能有分模的動作)。即使利用一般射出成型的方式，以類似IC封裝的方法將封裝材料注入模具中，但容易造成發(fā)光二極管晶粒與支架34之間金屬線33的斷列，進(jìn)而影響封裝成品率的問題。
(3)該封裝程序是先將發(fā)光二極體晶粒附著晶粒附著于支架34后，再置放入模具中，并將封裝材料以射出成形方式注入模具之內(nèi)，待其冷卻凝固后方形成圓球封裝裝置32。而為避免上述二極管晶粒與支架34之間金屬線33的斷裂，射出成形所使用的壓力無法增大，且因封裝材料冷卻凝固收縮及散熱不易的問題，容易導(dǎo)致于圓球形封裝裝置32內(nèi)產(chǎn)生許多小氣泡或縮孔，進(jìn)而影響其功能與成品率。
(4)利用傳統(tǒng)的灌膠式封裝法進(jìn)行大量封裝時(shí)，是先將發(fā)光二極管晶粒附著于一整排支架40(支架的結(jié)構(gòu)如圖4所示)上，再一起進(jìn)行封裝，而灌膠后的封裝裝置大小則由支架41間的距離D所限制。因傳統(tǒng)發(fā)光二極管的灌膠封裝方法是形成半圓柱型的封裝裝置，其體積較小，故任兩個(gè)支架41間的距離可以非常靠近，使生產(chǎn)產(chǎn)量增加。相反地，上述專利案所公開的封裝方式，其所形成圓球型封裝裝置的體積將受現(xiàn)有支架間距D的限制，故其所使用的支架便很難直接取用市面上較便宜的現(xiàn)成品。再者，于大量生產(chǎn)較大球體時(shí)，圓球型封裝裝置所使用的整排支架中任兩個(gè)支架的間距D須加以擴(kuò)大，以便有充足空間容納該圓球型封裝裝置的成形，簡言之，于相同長度的整排支架下，上述專利案號所公開封裝方式的生產(chǎn)產(chǎn)量將減少而且產(chǎn)品成品率不高，將使制造成本居高不下。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種由第一裝置和第二裝置所組成的廣視角的發(fā)光燈飾裝置，它不僅具有高的產(chǎn)品優(yōu)良率，而且，具有堅(jiān)固外殼不易破裂，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案在于它包含有一第一裝置，它為已灌膠封裝的發(fā)光二極管；一第二裝置，該第二裝置外觀造型可任意變化且具有一空間供該第一裝置可以活動性地插置，用以將該第一裝置所產(chǎn)生的光線向各方向散射。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于它具有燈體大小不拘，外觀造型多樣化，使用時(shí)不會產(chǎn)生高溫，節(jié)省能源，具堅(jiān)固外殼不易破裂，較佳生產(chǎn)品優(yōu)良率與產(chǎn)能的優(yōu)點(diǎn)。
圖1為公知灌膠法所封裝的發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)圖。
圖2為市面上以灌膠法所封裝發(fā)光二極體的遠(yuǎn)場發(fā)光角度圖。
圖3為已公開的上述專利案的圓球形低電流自體發(fā)光裝置的實(shí)施例圖。
圖4為傳統(tǒng)灌膠法進(jìn)行封裝所用的支架。
圖5為本實(shí)用新型的廣視角發(fā)光燈飾裝置中，第一裝置與第二裝置的示意圖。
圖6為本實(shí)用新型的廣視角發(fā)光燈飾裝置中的組合后的兩種圖式。
圖7為本實(shí)用新型的廣視角發(fā)光燈飾裝置中的遠(yuǎn)場可視角圖案的圖示。
圖8為另一第二裝置，其包括一彈性卡摯裝置結(jié)構(gòu)的圖示及組合后的示意圖。
圖9為本實(shí)用新型的廣視角發(fā)光燈飾裝置的另一組合后實(shí)施例圖。
圖10為本實(shí)用新型的廣視角發(fā)光燈飾裝置的另一組合實(shí)施例圖。
現(xiàn)在結(jié)合上述各附圖來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。請參閱圖5所示，在該圖為本實(shí)用新型的廣視角發(fā)光燈飾裝置中，第一裝置50(請參見圖5(a)所示)與一第二裝置55(請參見圖5(b)所示)的分解圖示。該第一裝置50是利用半導(dǎo)體內(nèi)電子與電洞結(jié)合方式而產(chǎn)生光線，它包含一發(fā)光二極管晶粒51；一支架52，用以支撐該發(fā)光二極管晶粒51，并可將電流導(dǎo)入該發(fā)光二極管晶粒51內(nèi)；一金屬線53，用以連接該發(fā)光二極管晶粒51與該支架52；一封裝裝置54，用以封裝該發(fā)光二極管晶粒51、該支架52與該金屬線53，并可保護(hù)該發(fā)光二極管晶粒51與該金屬線53。
該第一裝置50的制作方法是包含下列步驟(1)利用銀膠將該發(fā)光二極管晶粒51附著于該支架52的一接腳；(2)利用該金屬線53連接該發(fā)光二極管晶粒51與該支架52的另一接腳；(3)再以透明的材料，如環(huán)氧樹脂(cpoxy)、聚苯乙烯(polystyrene)或聚乙烯(poly-ethylene)等，利用傳統(tǒng)灌膠法形成該封裝裝置54。
另外圖5(b)是顯示具有一插置空間57的第二裝置55，供上述第一裝置50可以活動性地插置，該插置空間57的大小可將該第一裝置50中的該封裝裝置54容納，并使該封裝裝置54緊密貼合該第二裝置55的內(nèi)壁緣，使該第一裝置50不致脫落，并且將該第一裝置50所產(chǎn)生的光線向各方向散射，進(jìn)而達(dá)到廣視角的目的。該第二裝置55的外形56可為任何形狀，如圓球形、星星形、多面體形或雪人形等多樣化造形，以增加裝飾的效果。
該第二裝置55的制作方法是包含下列步驟(1)制造一可開模的射出成型模具；(2)將該第二裝置55的制作材料注入該模具內(nèi)。而該第二裝置55的制作材料主要可使用PC(聚碳酸酯)、PS(聚苯乙烯)、壓克力或ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)等可透光的材料，并可加入光擴(kuò)散劑(diffuser)、玻璃粉或螢光色料等添加物質(zhì)。其中光擴(kuò)散劑用來達(dá)到發(fā)散光線的目的，故可擴(kuò)大該第一裝置50的發(fā)光角度，而發(fā)光色料可改變該第二裝置55的顏色，以達(dá)到美觀與多樣化的目的。
該第二裝置55是獨(dú)立制造，故不致影響上述第一裝置50的制造成品率，是以本實(shí)用新型將可避免上述專利案中僅以射出成型制造封裝裝置產(chǎn)生成品率及產(chǎn)能降低的困擾，因該新型專利無法以灌膠方式成型而采用直接射出成型方式做成，很容易導(dǎo)致發(fā)光二極管中連接支架與發(fā)光二極管晶粒間的金屬線的斷裂，因而降低生產(chǎn)成品率。更進(jìn)一步而言，前案的封裝裝置只能受限為圓球形，故在進(jìn)行大量生產(chǎn)時(shí)圓球體的大小將使任兩個(gè)支架的間隔距離必須加大而導(dǎo)致產(chǎn)能下降。而本實(shí)用新型分別獨(dú)立制造上述的第一裝置50與第二裝置55，及不致影響該第一裝置50的生產(chǎn)產(chǎn)量及第二裝置的外觀造型及大小。
如圖6所示，它為本實(shí)用新型的廣視角發(fā)光燈飾裝置中第一裝置與第二裝置組合后的圖式，其中圖6(a)為使用無帽緣(Flange)發(fā)光二極管為第一裝置的組合圖，圖6(b)為使用有帽緣發(fā)光二極管為第一裝置的組合圖。該廣視角發(fā)光燈飾裝置于通入30mA后，其遠(yuǎn)場可視角圖如圖7所示，由圖7可以看出，即使在視角接近90度時(shí)(以正前方為基準(zhǔn))，發(fā)光強(qiáng)度仍可達(dá)最大亮度的一半，顯見其視角比起傳統(tǒng)灌膠法所封裝的半圓柱型發(fā)光二極管的遠(yuǎn)場可視角(請參見圖2所示)增大許多，也遠(yuǎn)優(yōu)于所說專利案所示的范例。本實(shí)用新型的發(fā)光角度幾乎不受第一裝置插入在第二裝置內(nèi)深度的影響，實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果顯示，第一裝置插入變化上下各3到5mm均可獲得類似的發(fā)光角度。
請參閱圖8所示，圖8(b)為另一第二裝置80的結(jié)構(gòu)，它包含有一彈性卡摯裝置83。該第二裝置80的底部包含一彈性卡摯裝置83，使得一第一裝置50插置入該第二裝置80后，藉由該彈性卡摯裝置83固定該第一裝置50的封裝裝置54的底部，使該第一裝置50更加緊密卡在該第二裝置80之內(nèi)而不易被撥出。如圖8(c)所示。
如為使第一裝置插入第二裝置底部后，更加固定于第二裝置之內(nèi)，也可以利用在第一裝置與第二裝置的接合面涂膠接合，或是以加熱的機(jī)械鉗從第二裝置的底部壓合。圖9為廣視角的發(fā)光燈飾裝置的一組合實(shí)施例，于第一裝置50插入第二裝置55底部后，是利用機(jī)械壓合第二裝置55的底部，使第二裝置55底部向內(nèi)壓擠并產(chǎn)生一凹陷91，使組合后的發(fā)光燈飾固定，如圖9(c)所示。
此外，為增加裝飾的效果，該第二裝置的外殼可為任何形狀，如圓球形、星星形、多面體形或雪人形等多樣化造形。請參閱
圖10，
圖10是本實(shí)用新型的廣視角發(fā)光燈飾裝置的另一組合實(shí)施例，其中的第二裝置外殼為星星型的外形。
權(quán)利要求1.一種廣視角發(fā)光燈飾裝置，其特征在于它包含一第一裝置，為已灌膠封裝的發(fā)光二極管；一第二裝置，該第二裝置具有一空間供該第一裝置可以活動性地插置。
2.按權(quán)利要求1所述的廣視角發(fā)光燈飾裝置，其特征在于所說的第二裝置的制作材料，它包含一可高度透光且可射出成型的物質(zhì)。
3.按權(quán)利要求2所述的廣視角發(fā)光燈飾裝置，其特征在于所說的可高度透光且可射出成型之物質(zhì)是包含PC或PS或壓克力或ABS等材質(zhì)。
4.按權(quán)利要求2所述的廣視角發(fā)光燈飾裝置，其特征在于所說的第二裝置的制作材料，它還包含有一光線散射劑。
5.按權(quán)利要求4所述的廣視角發(fā)光燈飾裝置，其特征在于所說的光線散射劑，它包含光擴(kuò)散劑或玻璃粉或螢光色料等。
6.按權(quán)利要求1所述的廣視角發(fā)光燈飾裝置，其特征在于所說的第二裝置，它包含底部有一用以固定該第一裝置的彈性卡摯裝置。
7.按權(quán)利要求1所述的廣視角發(fā)光燈飾裝置，其特征在于所說的第二裝置，它為各種外觀尺寸造型的射出成型件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種廣視角的發(fā)光燈飾裝置,該廣視角的發(fā)光燈飾裝置主要是利用發(fā)光二極管為發(fā)光光源,除可以克服傳統(tǒng)發(fā)光二極管視角狹窄的缺點(diǎn),并可提高封裝優(yōu)良率與生產(chǎn)能力。該廣視角的發(fā)光燈飾裝置包含:一第一裝置,它用以產(chǎn)生光線的一已封裝的發(fā)光二極管;一第二裝置,該第二裝置具有一空間供該第一裝置可以活動性地插置,用以將該第一裝置所產(chǎn)生的光向各方向散射。
文檔編號F21V13/00GK2369073SQ9920482
公開日2000年3月15日 申請日期1999年2月14日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月14日
發(fā)明者鐘文珍, 郭芳賢, 李錦桓 申請人:恒嘉光電股份有限公司