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TWI428533B - 發光二極體燈具 - Google Patents

發光二極體燈具 Download PDF

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TWI428533B
TWI428533B TW100108516A TW100108516A TWI428533B TW I428533 B TWI428533 B TW I428533B TW 100108516 A TW100108516 A TW 100108516A TW 100108516 A TW100108516 A TW 100108516A TW I428533 B TWI428533 B TW I428533B
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Chia Hung Wei
Sheng Hung Lin
Jung Min Hwang
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Young Lighting Technology Corp
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Description

發光二極體燈具
本發明是有關於一種燈具，且特別是有關於一種具有散熱模組之發光二極體燈具。
發光二極體(Light-Emitting Diode)屬於半導體元件，其發光晶片之材料主要使用Ⅲ-V族化學元素之化合物，例如磷化鎵(GaP)或砷化鎵(GaAs)，而其發光原理是將電能轉換為光能。詳細而言，發光二極體藉由對化合物半導體施加電流，以透過電子與電洞的結合將過剩的能量以光的形式釋出。由於發光二極體的發光現象不是藉由加熱發光或放電發光，因此發光二極體的壽命長達十萬小時以上。此外，發光二極體更具有反應速度快、體積小、省電、低污染、高可靠度、適合量產等優點，所以發光二極體應用的領域十分廣泛，如大型看板、交通號誌燈、手機、掃描器、傳真機之光源以及發光二極體燈具等。
一般而言，發光二極體燈具需配置如稜鏡片等光學元件以達到聚光效果，然而過多的構件會增加組裝困難度及製造成本且燈具厚度亦無法有效的縮小。另一方面，為了避免發光二極體發光時產生過熱的現象，可於發光二極體燈具配置散熱結構以藉其進行散熱。散熱結構的散熱面積越大，散熱效果越顯著，因此如何有效提升散熱結構的散熱面積為重要的課題。
美國專利編號US 7290902及US 7025482揭露一種直下式照明裝置，其圓形導光板具有呈同心圓狀的凹槽。美國專利編號US 4105293揭露發光二極體光源環繞圓形導光板的配置方式。台灣專利編號TW I329182揭露一種燈具，發光二極體為環繞承接座設置，導光板呈碗狀並覆蓋承接座，且燈罩的外表面環設鰭片狀之散熱片。
本發明提出一種發光二極體燈具，具有較佳的散熱效率及出光均勻度，且組成構件較為簡單。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明之一實施例提供一種發光二極體燈具，包括散熱模組、圓形導光板及複數個發光二極體光源。散熱模組包括導熱基座及散熱件。導熱基座具有容置槽。散熱件具有一連接部並藉由連接部連接於導熱基座。散熱件環繞於導熱基座周緣。散熱件與導熱基座周緣之間具有間隙。圓形導光板配置於容置槽內。圓形導光板具有上表面、下表面及連接上表面與下表面之間的環狀側面。上表面朝向導熱基座且具有呈同心圓狀的複數個環形溝槽。發光二極體光源配置於容置槽內而面對圓形導光板的環狀側面。發光二極體光源適於發出光束，光束適於通過環狀側面進入圓形導光板，並適於被環形溝槽反射而自下表面射出。
基於上述，在本發明的上述實施例中，散熱件藉由連接部與導熱基座連接，且散熱件與導熱基座之間具有間隙，藉以增加散熱面積並利用所述間隙增進空氣對流，進而提升散熱效率。此外，發光二極體光源發出的光束進入圓形導光板之後，可藉由圓形導光板的環形溝槽的反射而自下表面射出，使光型呈圓對稱並達到均勻出光的效果。因此，可不需額外配置稜鏡片等光學元件進行聚光，使發光二極體燈具的組成構件較為簡單，以簡化製程並降低製造成本。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉多個實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之多個實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明，而非用來限制本發明。
圖1為本發明一實施例之發光二極體燈具的立體圖。圖2為圖1之發光二極體燈具的爆炸圖。圖3為圖1之發光二極體燈具的部分構件立體圖。請參考圖1至圖3，本實施例的發光二極體燈具100例如為適於裝設在天花板的室內照明燈具，發光二極體燈具100包括散熱模組110、圓形導光板120及複數個發光二極體光源130。散熱模組110包括導熱基座112及散熱件114。導熱基座112具有容置槽112a。散熱件114具有一連接部114a(繪示為複數個)並藉由連接部114a連接於導熱基座112。散熱件114環繞於導熱基座112周緣，且散熱件114與導熱基座112周緣之間具有間隙110a。圓形導光板120配置於容置槽112a內。
圖4為圖1之發光二極體燈具的部分構件示意圖。請參考圖2至圖4，本實施例的圓形導光板120具有上表面122、下表面124及連接上表面122與下表面124之間的環狀側面126。上表面122朝向導熱基座110且具有呈同心圓狀的複數個環形溝槽122a。發光二極體光源130配置於容置槽112a內而面對圓形導光板120的環狀側面126。發光二極體光源130發出的光束L適於通過環狀側面126進入圓形導光板120，並適於被環形溝槽122a反射而自下表面124射出。進一步而言，如圖4所示，這些環形溝槽122a之深度可由靠近圓形導光板120之中心處往靠近環狀側面126處遞減，以使發光二極體光源130發出的光束L可較為完整地被反射至下表面124。
在上述的配置方式之下，散熱件114藉由連接部114a與導熱基座112連接，且散熱件114與導熱基座112之間具有間隙110a，藉以增加散熱面積並利用間隙110a增進空氣對流，進而提升散熱效率。此外，發光二極體光源130發出的光束L進入圓形導光板120之後，可藉由圓形導光 板120的環形溝槽122a的反射而自下表面124射出，使光型呈圓對稱並達到均勻出光的效果。因此，可不需額外配置稜鏡片等光學元件進行聚光，使發光二極體燈具100的組成構件較為簡單，以簡化製程並降低製造成本。
請參考圖2及圖3，本實施例的發光二極體燈具100更可包括軟性電路板140及導熱片116，軟性電路板140可撓曲成環狀並可以貼附之方式配置至導熱片116上，導熱片116亦可以貼附之方式配置至容置槽112a之內壁112c上，如此使發光二極體光源130發光時所產生的熱可依序透過軟性電路板140、導熱片116及導熱基座112而被傳遞至散熱件114。在另一未繪示之實施例中，軟性電路板140亦可直接貼附至容置槽112a之內壁112c上，如此可減少導熱片116之使用。
請參考圖3，在本實施例中，導熱基座112的周緣具有複數個凹槽112b，散熱件114的這些連接部114a分別插入這些凹槽112b，以將散熱件114固定於導熱基座112。本實施例的連接部114a的長度被設計為大於凹槽112b的深度，如此一來，在連接部114a插入凹槽112b之後，可使散熱件114與導熱基座112之間具有上述間隙110a。本實施例的散熱件114的材質可為銅、鋁或鍍鋅鋼板，且散熱件114及其連接部114a例如是透過沖壓(punching)製程被製造出而可具有較薄的厚度，藉以在有限的配置空間中形成較多數量的連接部114a，增加散熱面積。
請參考圖1及圖2，本實施例的發光二極體燈具100更包括蓋體150，蓋體150配置於導熱基座110並覆蓋發光二極體光源130。蓋體150具有開口152，開口152暴露導光板120的下表面124，以使圖4所繪示的光束L適於從下表面124透過開口152到達外界。
圖5為圖1之發光二極體燈具的剖視示意圖。請參考圖2及圖5，本實施例的蓋體150朝向導熱基座112的表面具有複數個反射凸塊154，各反射凸塊154延伸至容置槽112a的內壁112c與圓形導光板120的環狀側面126之間，且這些反射凸塊154與這些發光二極體光源130交錯排列。藉由反射凸塊154對發光二極體光源130發出之光束的反射，可提升發光二極體燈具100的出光效率。此外，如圖4所示，本實施例的圓形導光板120的上表面122可配置反射層122b，藉以進一步提升發光二極體燈具100的出光效率。
如圖1至圖3所示，發光二極體燈具100的導熱基座112及散熱件114皆為圓形，然本發明不對導熱基座及散熱件的形狀加以限制，以下藉由圖式加以舉例說明。圖6為本發明另一實施例之發光二極體燈具的部分構件立體圖。請參考圖6，本實施例的導熱基座212及散熱件214皆為方形。散熱件214具有連接部214a(繪示為複數個)並藉由連接部214a連接於導熱基座212。散熱件214環繞於導熱基座212周緣，且散熱件214與導熱基座212周緣之間具有間隙210a，藉以增加散熱面積並利用間隙210a增進空氣對流，進而提升散熱效率。圓形導光板220配置於導熱基座212的方形容置槽212a內。發光二極體光源230配置於方形容置槽212a內而面對圓形導光板220的側面，使發光二極體光源230發出的光線適於透過圓形導光板220均勻出光。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，散熱件藉由連接部與導熱基座連接，且散熱件與導熱基座之間具有間隙，藉以增加散熱面積並利用所述間隙增進空氣對流，進而提升散熱效率。此外，發光二極體光源發出的光束進入圓形導光板之後，可藉由圓形導光板的環形溝槽的反射而透過下表面射出，使光型呈圓對稱並達到均勻出光的效果。因此，可不需額外配置稜鏡片等光學元件進行聚光，使發光二極體燈具的組成構件較為簡單，以簡化製程並降低製造成本。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。
100．．．發光二極體燈具
110．．．散熱模組
110a、210a．．．間隙
112、212．．．導熱基座
112a、212a．．．容置槽
112b．．．凹槽
112c．．．內壁
114、214．．．散熱件
114a、214a．．．連接部
116．．．導熱片
120、220．．．圓形導光板
122．．．上表面
122a．．．環形溝槽
122b．．．反射層
124．．．下表面
126．．．環狀側面
130、230．．．發光二極體光源
140．．．軟性電路板
150．．．蓋體
152．．．開口
154．．．反射凸塊
L．．．光束
圖1為本發明一實施例之發光二極體燈具的立體圖。
圖2為圖1之發光二極體燈具的爆炸圖。
圖3為圖1之發光二極體燈具的部分構件立體圖。
圖4為圖1之發光二極體燈具的部分構件示意圖。
圖5為圖1之發光二極體燈具的剖視示意圖。
圖6為本發明另一實施例之發光二極體燈具的部分構件立體圖。
110．．．散熱模組
110a．．．間隙
112．．．導熱基座
112b．．．凹槽
112c．．．內壁
114．．．散熱件
114a．．．連接部
116．．．導熱片
120．．．圓形導光板
124．．．下表面
130．．．發光二極體光源
140．．．軟性電路板

Claims (11)

  1. 一種發光二極體燈具，包括：一散熱模組，包括：一導熱基座，具有一容置槽；以及一散熱件，具有一連接部並藉由該連接部連接於該導熱基座，其中該散熱件環繞於該導熱基座周緣，該散熱件與該導熱基座周緣之間具有一間隙；一圓形導光板，配置於該容置槽內，其中該圓形導光板具有一上表面、一下表面及連接該上表面與該下表面之間的一環狀側面，該上表面朝向該導熱基座且具有呈同心圓狀的複數個環形溝槽；以及複數個發光二極體光源，配置於該容置槽內且面對該圓形導光板的該環狀側面，其中該些發光二極體光源適於發出一光束，且該光束適於通過該環狀側面進入該圓形導光板，並適於被該些環形溝槽反射而自該下表面射出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，更包括：一軟性電路板，配置於該容置槽內而環繞該圓形導光板，其中該些發光二極體光源配置於該軟性電路板上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之發光二極體燈具，其中該散熱模組更包括：一導熱片，配置於該容置槽的一內壁與該軟性電路板之間。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，更包括：一蓋體，配置於該導熱基座並覆蓋該些發光二極體光源，其中該蓋體具有一開口，該開口暴露該導光板的該下表面。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之發光二極體燈具，其中該蓋體朝向該導熱基座的一表面具有複數個反射凸塊，各該些反射凸塊延伸至該容置槽的一內壁與該環狀側面之間。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光二極體燈具，更包括：一軟性電路板，配置於該容置槽內而環繞該圓形導光板，其中該些發光二極體光源配置於該軟性電路板上，且該些反射凸塊與該些發光二極體光源交錯排列。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該些環形溝槽之深度由靠近該圓形導光板之中心處往靠近該環狀側面處遞減。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該圓形導光板的該上表面具有一反射層。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該導熱基座的周緣具有複數個凹槽，該連接部的數量為複數個且分別插入該些凹槽。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之發光二極體燈具，其中各該連接部的長度大於各該凹槽的深度。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之發光二極體燈具，其中該散熱件藉由沖壓製程被製造出。
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